Sebuah awan partikel energi raksasa, mencakup hampir 20 juta tahun cahaya telah terdeteksi melingkupi sebuah gugus galaksi jauh.
Temuan terbaru ini bukan hanya rekor baru, tetapi juga membuka pertanyaan besar: apa sebenarnya yang memberi energi, atau bahkan memperbarui energi, partikel-partikel ini di alam semesta?
Gugus Galaksi yang Memancarkan Radio
Gugus galaksi PLCK G287.0+32.9, yang berjarak sekitar 5 miliar tahun cahaya dari Bumi, telah lama menarik perhatian astronom sejak pertama kali terdeteksi pada tahun 2011. Observasi sebelumnya mengungkapkan sepasang relik terang, gelombang kejut raksasa yang menerangi tepi gugus. Namun, mereka gagal melihat pancaran radio redup dan luas yang ternyata mengisi seluruh ruang antar galaksi di dalam gugus tersebut.
Kini, melalui citra radio baru, para astronom menemukan bahwa seluruh gugus ini diselimuti oleh gelombang radio samar yang ukurannya hampir 20 kali diameter Bimasakti, jauh melampaui yang pernah diamati sebelumnya.
Dalam hasil analisisnya, Dr. Kamlesh Rajpurohit, astronom CfA, menjelaskan bahwa awalnya tim hanya memperkirakan akan melihat sepasang relic terang di tepi gugus, sesuai pengamatan terdahulu. Namun kenyataannya, yang mereka temukan justru seluruh gugus memancarkan gelombang radio. Ini menjadi bukti keberadaan awan partikel energi terbesar yang pernah ditemukan, bahkan melampaui rekor sebelumnya yang dipegang oleh gugus galaksi Abell 2255 dengan lebar 16,3 juta tahun cahaya.
Partikel Tua dengan Energi Baru?
Di bagian tengah gugus, tim juga mendeteksi halo radio selebar sekitar 11,4 juta tahun cahaya. Uniknya, halo ini terlihat pada frekuensi 2,4 GHz, di mana biasanya halo sebesar ini sudah tidak tampak lagi karena partikel yang menghasilkan gelombang radio di frekuensi tinggi biasanya sudah kehilangan energinya.
Bagi para astronom, hal ini menimbulkan pertanyaan baru. Bagaimana mungkin elektron kosmik ini tetap bertenaga atau bahkan kembali memperoleh energi, hingga mampu memancarkan gelombang radio yang begitu luas?
Biasanya, elektron yang telah kehilangan energi tidak lagi mampu menghasilkan halo radio yang besar di frekuensi tinggi. Namun, dalam gugus ini, jelas terlihat bahwa ada proses yang secara aktif mempercepat atau memperbarui energi elektron-elektron tersebut. Para ilmuwan menduga bahwa gelombang kejut raksasa atau turbulensi kosmik mungkin berperan, namun model teoretis yang lebih rinci masih diperlukan untuk menjelaskan fenomena ini.
Jejak Energi dalam Gas Panas Galaksi
Observasi dengan NASA’s Chandra X-ray Observatory turut memperlihatkan struktur unik dalam gas panas gugus ini—termasuk struktur berbentuk kotak, ekor menyerupai komet, dan fitur lain yang menunjukkan bahwa gugus ini tengah mengalami kekacauan besar. Beberapa struktur sinar-X ini berkorespondensi dengan struktur yang dideteksi di pancaran radio, memperkuat dugaan bahwa gelombang kejut dan turbulensi akibat tabrakan antar gugus galaksi kecil, atau mungkin juga akibat letusan supermasif dari lubang hitam di pusat gugus, berperan dalam mempercepat partikel.
Dr. Rajpurohit menekankan bahwa temuan ini memberikan cara baru untuk mempelajari medan magnet kosmik—salah satu misteri besar dalam astrofisika. Melalui pemahaman lebih baik tentang bagaimana medan magnet membentuk struktur terbesar di alam semesta, ilmuwan berharap dapat merevisi teori tentang pergerakan energi dan materi di skala kosmik.
“Kita mulai melihat alam semesta dengan cara yang benar-benar baru,” jelas Dr. Rajpurohit. “Dan itu berarti kita harus mulai memikirkan ulang bagaimana energi dan materi bergerak dalam struktur terbesarnya.”
Dengan penemuan ini, jelas bahwa masih banyak misteri yang harus dipecahkan tentang bagaimana partikel-partikel energi tetap hidup dan berpengaruh di antara galaksi-galaksi raksasa.
