Galaksi InfraRed Ultra Luminous ini memancarkan satu triliun sinar matahari dari cahaya inframerah, didorong oleh semburan formasi bintang dalam galaksi yang bertabrakan.
Lihatlah Galaksi InfraRed Ultra Bercahaya, atau ULIRGs. Seperti namanya, mereka adalah galaksi yang memancarkan sejumlah besar cahaya inframerah - jauh lebih banyak daripada galaksi biasa. Apa yang memberi kekuatan pada suar inframerah ini tidak sepenuhnya dipahami, tetapi mereka tampaknya didorong oleh ledakan besar pembentukan bintang setelah tabrakan antara seluruh galaksi!
Ditemukan oleh Satelit Astronomi Inframerah pada tahun 1983, ULIRG telah menjadi teka-teki selama beberapa waktu. Meskipun mereka memancarkan cahaya pada semua panjang gelombang, 98% darinya adalah inframerah (tidak seperti galaksi kita, yang memancarkan sekitar 30% inframerah). Luminositas inframerah ULIRGs setara dengan lebih dari satu triliun matahari. Lebih jauh lagi, energi yang sangat besar ini terkonsentrasi di pusat galaksi-galaksi ini, memancar dari daerah padat beberapa ribu tahun cahaya.
Bagaimana galaksi memusatkan begitu banyak energi ke dalam volume ruang yang relatif kecil? Dengan menghancurkan dua galaksi bersama.
Gambar Hubble Space Telescope dari Galaksi Antena - dua galaksi spiral di pertengahan tabrakan 45 juta tahun cahaya. Cahaya biru berasal dari bintang-bintang baru yang dikelilingi oleh awan hidrogen (berwarna merah muda). Penghargaan: NASA, ESA, dan Tim Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration
Tabrakan antar galaksi adalah hal biasa. Di seberang langit, para astronom melihat pasangan galaksi bergabung untuk membentuk galaksi baru yang lebih besar. Galaksi kita sendiri saat ini mengkanibal dua sistem kecil - Awan Magellan Besar dan Kecil yang terlihat di Belahan Selatan - dan sedang bertabrakan dengan tetangga galaksi terbesar kita, Galaksi Andromeda, empat miliar tahun dari sekarang.
Ketika galaksi bertabrakan, mereka jarang menabrak satu sama lain secara langsung. Itu tabrakan lebih seperti pukulan sekilas. Kedua galaksi saling berpapasan dan, seperti yang terjadi, daya tarik gravitasi timbal balik memperlambatnya. Benang gas dan bintang dilucuti - disebut ekor pasang surut - Bentuk jembatan yang menghubungkan galaksi. Terputus momentum, galaksi melambat hingga berhenti, berbalik, dan mulai jatuh ke arah satu sama lain lagi. Galaksi menjadi lebih terjerat ketika bintang-bintang mereka berbaur. Akhirnya, identitas mereka yang terpisah hilang ketika dua galaksi menjadi satu.
Terletak 300 juta tahun cahaya dari Bumi, yang oleh para astronom disebut Tikus adalah sepasang galaksi yang berinteraksi. Ekor panjang adalah aliran bintang dan gas yang dilemparkan ke ruang intergalaksi oleh interaksi pasang surut. Kredit: NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), Tim Sains ACS, dan ESA
Tabrakan galaksi adalah pemandangan yang cukup spektakuler dan energik. Dalam galaksi individu, torsi gravitasi menyebabkan gas hidrogen antar bintang spiral ke pusat galaksi. Semua gas yang masuk ini cepat terkompresi. Gelombang kejut beriak melalui hidrogen yang disalurkan dan memicu gelombang pembentukan bintang - a Starburst. Pusat galaksi menyala dengan cahaya biru muda bintang-bintang muda.
Starburst biasanya hanya bertahan beberapa ratus juta tahun. Biasanya, cahaya tampak dan ultraviolet dari bintang baru disembunyikan oleh selubung debu antarbintang yang terperangkap dalam aliran gas galaksi. Cahaya panas dari bintang-bintang muda ini memanaskan kepompong debu tempat mereka dilahirkan. Debu merespons dengan cahaya inframerah. Yang paling kuat muncul di teleskop kami sebagai ULIRGs.
Inti pusat galaksi starburst M82. Lajur debu dilapisi oleh gas bercahaya: belerang (merah), oksigen (hijau dan biru), dan hidrogen (cyan). Kredit: ESA / Hubble & NASA
ULIRG hanyalah satu langkah dalam evolusi galaksi. Kemunculan tiba-tiba bintang-bintang besar yang baru-baru ini mengarah ke gelombang supernova di inti galaksi dan penciptaan lubang hitam. Lubang hitam memakan perjamuan bahan mentah di sekitarnya dan akhirnya menjadi monster supermasif jutaan atau miliaran kali lebih berat daripada matahari kita. Binatang buas eksotis ini dapat menggerakkan mesin cakram gas super panas yang berputar di atasnya. Disk melepaskan energi yang cukup untuk meniup materi antarbintang ribuan tahun cahaya ke ruang intergalaksi, mengevakuasi inti galaksi dan sejenak bersinar sebagai quasar super-terang. Dirusak bahan-bahan segar, starburst dan lubang hitam akhirnya ditutup dan diam.
IRAS 19297-0406 adalah ULIRG yang disebabkan oleh empat galaksi yang bergabung bersama satu miliar tahun cahaya dari Bumi. Daerah yang bertabrakan (kuning dan biru), tempat 200 bintang baru lahir per tahun, 100 kali lebih terang dari Bima Sakti dan sekitar setengah ukurannya. Penghargaan: NASA, Grup NICMOS (STScI, ESA), dan Tim Sains NICMOS (Universitas Arizona)
Galaksi kita sendiri mungkin telah melalui periode yang sama - atau mungkin gelombang zaman yang membumbung - saat ia tumbuh melalui perpaduan galaksi yang lebih kecil. Mungkin dalam waktu empat miliar tahun, ketika kita bertabrakan dengan Andromeda, itu akan terjadi lagi. Seperti apa rupa cucu-cucu manusia? Bima Sakti saat ini hanya menghasilkan beberapa bintang baru setiap tahun. Dengan cara apa langit akan berubah jika kita hidup di galaksi yang meledak dengan cahaya ratusan bintang baru yang menyala setiap tahun?
ULIRGs - Galaksi InfraRed Ultra Bercahaya - membantu mengungkap kisah evolusi galaksi dan sejarah Bima Sakti. Dalam teleskop inframerah, mereka bersinar dengan cahaya satu triliun matahari - tetapi hanya untuk sementara waktu. Mereka, sama seperti kita, fana. Mereka mengisi alam semesta dengan cahaya inframerah dari debu antarbintang yang dibombardir dengan energi banyak bintang baru dan kemudian, diam-diam, memudar kembali ke ketidakjelasan.