PARA astronom untuk pertama kalinya berhasil merekonstruksi struktur medan magnet sebuah gugus galaksi secara menyeluruh, mulai dari pusat inti hingga ke batas terluarnya. Pencapaian bersejarah ini diperoleh melalui pengamatan paling mendalam yang pernah dilakukan terhadap gugus galaksi Abell 2255, sebuah struktur raksasa yang berjarak sekitar satu miliar tahun cahaya dari Bumi.
Keberhasilan pemetaan ini merupakan hasil observasi tim peneliti internasional menggunakan teleskop radio Eropa, Low Frequency Array (LOFAR). Melalui proyek LOFAR Galaxy Cluster Ultra-Deep Field, para ilmuwan mengumpulkan data pencitraan radio selama 224 jam untuk meneliti gugus Abell 2255 yang membentang hingga beberapa juta tahun cahaya.
Abell 2255 telah lama dikenal karena kompleksitas pancaran gelombang radionya. Emisi radio yang luas di gugus ini dihasilkan oleh partikel elektron yang bergerak mendekati kecepatan cahaya (relativistik) saat berinteraksi dengan medan magnet. Oleh karena itu, pengamatan terhadap Abell 2255 menjadi laboratorium kosmik yang ideal untuk memahami bagaimana medan magnet terbentuk dan berevolusi, sekaligus menyibak dinamika gas panas dalam pembentukan struktur terbesar di alam semesta.
Dari hasil analisis data, peneliti menemukan bahwa distribusi medan magnet berskala besar di Abell 2255 tidak tersebar secara acak. Medan magnet tersebut justru terorganisasi oleh pergerakan gas yang terjadi selama proses pembentukan gugus galaksi itu sendiri.
Pemimpin tim penelitian dari Institut Nasional untuk Astrofisika Italia (INAF), Andrea Botteon, menjelaskan pentingnya pencapaian ini. “Mendapatkan citra gugus galaksi yang sangat sensitif pada panjang gelombang radio sangat krusial untuk memahami bagaimana elektron dipercepat hingga kecepatan relativistik dan bagaimana medan magnet diperkuat dalam skala kosmik yang besar,” ujar Botteon.
Ia menambahkan, “Kompleksitas penelitian ini disebabkan oleh sulitnya mendeteksi sinyal radio dari elektron yang bergerak dalam medan magnet yang sangat lemah. Kami percaya bahwa mekanisme yang ‘menyalakan’ emisi radio raksasa ini terhubung dengan proses pembentukan gugus galaksi.”
Botteon dan timnya menggabungkan pengamatan radio terdalam dengan teknik analisis data inovatif untuk memetakan bentuk medan magnet tersebut. Hasil analisis menunjukkan bahwa di beberapa wilayah, medan magnet membentang secara radial mengikuti emisi radio yang memanjang. Sebaliknya, di area yang didominasi oleh gelombang kejut (shock waves), medan magnet berorientasi secara tangensial.
“Koherensi garis-garis medan magnet yang diamati di beberapa wilayah gugus menunjukkan bahwa morfologi medan tersebut terikat erat dengan dinamika gas di dalamnya, yang mana medan magnet dapat ‘diregangkan’ atau ‘ditekan’ oleh pergerakan yang berkaitan dengan pembentukan gugus itu sendiri,” jelas Botteon.
Temuan ini menjadi bukti observasional pertama bahwa mekanisme yang mendorong pertumbuhan dan pengelompokan galaksi juga berperan langsung dalam membentuk medan magnetnya. Hasil penelitian ini telah diterima untuk dipublikasikan dalam jurnal Astronomy & Astrophysics dan saat ini tersedia sebagai makalah pracetak di repositori arXiv. (space/Z-2)
About the Author
