Para astronom telah memetakan struktur magnet yang kuat dalam sistem galaksi yang bertabrakan Arp 220, yang terletak 250 juta tahun cahaya dari Bumi. Penemuan ini menawarkan wawasan yang belum pernah terjadi sebelumnya mengenai kekuatan yang mendorong pembentukan bintang secara intens dan pelepasan materi dengan kecepatan mencapai 1,1 juta mil per jam. Penelitian yang dilakukan menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mengungkap adanya “jalan raya super magnetis” yang menyalurkan gas, debu, dan energi melalui galaksi-galaksi yang bergabung.
Tabrakan dan Implikasinya
Arp 220 adalah contoh terdekat dari galaksi inframerah ultraluminous—sistem yang bersinar dengan gabungan cahaya dari 100 atau lebih Bima Sakti. Ia terbentuk dari penggabungan dua galaksi spiral, dan awan debu tebal menyembunyikan aktivitas pembentukan bintang yang ekstrem. Mempelajari Arp 220 sangat penting karena mencerminkan kondisi galaksi yang ada lebih dari 10 miliar tahun yang lalu, ketika alam semesta masih jauh lebih muda dan tabrakan lebih sering terjadi. Penelitian ini membantu para ilmuwan merekonstruksi kekacauan pertumbuhan awal alam semesta.
Medan Magnet sebagai Kekuatan Pendorong
Pengamatan ALMA menunjukkan bahwa medan magnet tidak hanya terjadi; mereka secara aktif meluncurkan dan membentuk angin galaksi kuat yang keluar dari inti Arp 220. Angin ini, bergerak dengan kecepatan 1.500 kali kecepatan suara, membawa gas, debu, logam, dan sinar kosmik. Teori-teori sebelumnya mengaitkan arus keluar ini terutama dengan pembentukan bintang dan aktivitas lubang hitam, namun data baru menegaskan bahwa magnetisme adalah faktor kuncinya.
Para peneliti memetakan orientasi dan kekuatan medan magnet menggunakan cahaya terpolarisasi, mengungkapkan rincian inti galaksi yang diselimuti debu dan aliran molekul keluar. Salah satu fitur yang mencolok adalah “magnetic superhighway”—saluran gas magnetis yang hampir vertikal mengalir keluar dari salah satu inti galaksi.
Keteraturan Magnetik dalam Kekacauan
Inti barat Arp 220 menampilkan struktur magnetik yang tertata rapi selaras dengan aliran keluar bipolar, yang menunjukkan bahwa medan tersebut mempercepat pelepasan material. Sementara itu, inti timur menunjukkan pola magnet berbentuk spiral di dalam piringan padat, menunjukkan bahwa tatanan magnet berskala besar dapat bertahan bahkan dalam penggabungan yang bergejolak.
Jembatan debu yang sangat terpolarisasi menghubungkan dua pusat galaksi, menyalurkan material dan fluks magnet di antara keduanya. Hubungan ini menekankan peran magnetisme dalam mengatur aliran materi selama tabrakan galaksi. Medan magnet dalam aliran keluar ini ratusan hingga ribuan kali lebih kuat daripada yang ditemukan di Bima Sakti, sehingga memengaruhi cara gas mendingin dan membentuk bintang-bintang baru.
Implikasi Awal Alam Semesta
Temuan ini menunjukkan bahwa medan magnet yang kuat dan terorganisir adalah hal yang umum terjadi di alam semesta awal, terutama di galaksi starburst. Dengan membentuk angin galaksi, magnetisme kemungkinan besar memainkan peran utama dalam menentukan kapan galaksi berhenti membentuk bintang dan bagaimana galaksi memperkaya ruang antargalaksi.
Ketika para astronom menerapkan teknik ini pada sistem yang lebih jauh, mereka berharap menemukan jalan raya magnet serupa di seluruh kosmos. Arp 220 memberikan pengingat yang jelas bahwa kekuatan tak terlihat meninggalkan bekas abadi di alam semesta yang terlihat.
Penemuan ini menggarisbawahi peran mendasar magnetisme dalam evolusi galaksi, menawarkan lensa baru untuk memahami masa lalu dan masa depan alam semesta.
