Dua miliar tahun cahaya jauhnya, dua cluster galaksi bergabung dalam keruntuhan intergalaksi. Setidaknya satu lubang hitam supermasif yang terletak di sini menciptakan terowongan elektromagnetik yang kuat. Terowongan ini mempercepat gas yang terletak di sini dengan kecepatan luar biasa, pada kenyataannya, berubah menjadi analog antargalaksi hadron collider - akselerator partikel yang "memuntahkan" salah satu radiasi bermuatan paling tinggi di alam semesta.
Gambar di atas menunjukkan beberapa proses berbeda yang terjadi secara bersamaan dan sebagai hasil dari pembuatan "bazoka intergalaksi". Sinar-X dari gugus galaksi yang bertabrakan (beberapa struktur kosmik terbesar di alam semesta) dan ditangkap oleh observatorium sinar-X antariksa NASA yang mengorbit, Chandra, ditampilkan dengan warna biru. Setiap gugus seperti itu adalah kuadriliun kali lebih berat dari Matahari kita. Cahaya biru redup menunjukkan bahwa gas mengisi kedua cluster. Di salah satunya, sebagai akibat tabrakan, gelombang kejut dibuat, yang memengaruhi partikel di cluster lain, memaksanya untuk bergerak dengan kecepatan cahaya.
Merah menandai emisi gelombang radio yang telah ditangkap oleh GMRT di India - teleskop radio terbesar di dunia yang beroperasi dalam jangkauan meteran. Radiasi ini dibuat oleh lubang hitam (ditandai dengan gelembung merah muda cerah) yang terletak di pusat galaksi. Hal yang paling menarik terjadi ketika lubang hitam dan gas panas mulai berinteraksi. Para astronom telah mengetahui bahwa lubang hitam supermasif dapat mempercepat partikel di dalam awan gas yang mengelilinginya. Namun, ketika partikel yang dipercepat ini menghadapi gelombang kejut, akselerasi tambahan diberikan kepada mereka. Para ilmuwan membagikan cuplikan proses ini pada pertemuan ke-229 American Astronomical Society, yang diadakan baru-baru ini di Texas, dan kemudian menerbitkan pengamatan mereka di jurnal Nature Astronomy.
“Ini pertama kalinya kami melihat akselerasi ganda seperti itu. Pertama dengan bantuan lubang hitam supermasif, dan kemudian dengan gelombang kejut,”komentar Reinua van Wiiren, ahli astrofisika di Universitas Harvard dan penulis utama studi tersebut.
Kehadiran akselerator partikel antargalaksi raksasa tersebut dapat berarti bahwa partikel yang sebelumnya tak terlihat dapat dibuat di luar angkasa. Para ilmuwan sendiri menciptakan dengan cara yang hampir sama seperti mereka, menggunakan fisika berenergi tinggi dan akselerator partikel terbesar di Bumi (Large Hadron Collider). LHC, misalnya, sekarang digunakan untuk mengamati Higgs boson.
“Secara potensial, akselerator ruang angkasa seperti itu dapat mencapai energi yang jauh lebih tinggi daripada LHC kami. Bahkan mungkin jutaan kali lebih banyak,”lanjut van Wiiren.
Ilmuwan tidak (dan mungkin tidak pernah memiliki) alat untuk mengamati secara spesifik dari apa yang mungkin terjadi di luar angkasa pada jarak 2 miliar tahun cahaya, tetapi van Wiiren yakin dan sangat senang bahwa para astronom telah melakukan penelitian tentang akselerator partikel raksasa tersebut. akan segera memungkinkan adanya teknologi baru.
“Ini sangat keren. Karena kita belum bisa menciptakan tingkat energi seperti itu di Bumi. Mungkin di masa depan kita bisa belajar bagaimana mempercepat partikel bahkan lebih cepat dari LHC saat ini, tapi tidak sekarang,”tutup van Wiiren.
Video promosi:
NIKOLAY KHIZHNYAK
