Deteksi Medan Magnet Galaksi Terjauh di Alam Semesta

Para astronom mendeteksi medan magnet sepanjang 16.000 tahun cahaya pada galaksi jauh ketika Alam Semesta masih muda!

Cahaya dari galaksi jauh ini menempuh perjalanan lebih dari 11 miliar tahun untuk mencapai detektor teleskop radio ALMA di Chile. Jika demikian, cahaya ini meninggalkan galaksi tersebut ketika alam semesta baru berusia 2,5 miliar tahun. Dan itu artinya, medan magnet sudah terbentuk ketika alam semesta masih muda.

Medan Magnet di Alam Semesta

Hampir semua objek di alam semesta memiliki medan magnet. Benda-benda kecil seperti planet dan bintang menghasilkan medan magnetnya sendiri dari aktivitas dinamo yang terbentuk ketika aliran berputar dari plasma bermuatan listrik memaksa medan magnet lemah untuk melipat diri. Pada skala yang lebih besar, para astronom juga menemukan medan magnet pada nebula, sisa supernova, dan piringan protoplanet. Pada kasus seperti ini aliran kompleks partikel bermuatan bisa menghasilkan medan magnet lemah.  

Galaksi dan gugus galaksi juga memiliki medan magnet meskipun medan magnetnya sangat lemah. Hanya sepersejuta kekuatan medan magnet Bumi! 

Tapi, meskipun lemah, medan magnet pada galaksi dan gugus galaksi bisa merentang sampai jutaan tahun cahaya. Bagaimana medan magnet di galaksi dan gugus galaksi terbentuk masih menjadi pertanyaan. Karena untuk menghasilkan medan magnet, dibutuhkan partikel bermuatan yang bergerak bersama. Akan tetapi, ketika alam semesta masih muda, atau lbih tepat lagi, sebelum bintang generasi pertama terbentuk, alam semesta kita ini netral. Dan gas netral tidak akan bisa menghasilkan medan magnet. Karena itu, alam semesta seharusnya punya cara lain untuk menghasilkan medan magnet. 

Jika alam semesta punya benih medan magnet, maka medan magnet tersebut bisa mengalami penguatan evolusi alam semesta mengubah gas netral menjadi plasma bermuatan listrik. 

Tapi bagaimana benih medan magnet itu terbentuk masih jadi pertanyaan dan misteri. Masih belum diketahui dengan jelas kapan dan secepat apa medan magnet terbentuk pertama kali di alam semesta. 

Kabar dari Galaksi Jauh

Pengamatan teleskop radio ALMA berhasil membawa kabar baik dari galaksi jauh ketika alam semesta masih muda. Data pengamatan 9io9 yang ditemukan dalam proyek sains warga pada tahun 2014, memperlihatkan keberadaan medan magnet!

Galaksi jauh 9io9 ini merupakan sistem lensa gravitasi dua galaksi dengan pergeseran merah z= 2.6. Galaksi yang mengalami pelensaan gravitasi dalam sistem ini berada pada jarak 11,1 miliar tahun cahaya. Untuk mendeteksi medan magnet tersebut, tim astronom mengamati cahaya butiran debu dari galaksi jauh 9io9.

Jika sebuah galaksi memiliki medan magnet, maka butiran debu dalam galaksi akan mensejajarkan diri dan memancarkan cahaya yang terpolarisasi. Itu artinya, cahaya berosilasi sepanjang arah tertentu dan tidak acak. 

Teleskop radio ALMA mendeteksi cahaya terpolarisasi tersebut yang datang dari 9io9. Yang lebih menarik, medan magnet di galaksi jauh ini sudah sepenuhnya terbentuk dan tampak pada strukturnya yang mirip dengan struktur medan magnet pada galaksi-galaksi dekat. Meskipun medan magnetnya 1000 kali lebih lebih lemah dari Bumi, tapi medan magnet pada galaksi jauh 9io9 ini merentang lebih dari 16.000 tahun cahaya!

Penemuan ini memberi indikasi kalau medan magnet yang merentang di sepanjang galaksi bisa terbentuk dengan cepat ketika galaksi muda sedang terbentuk.  Dan tentu saja ini tak lepas dari peran pembentukan bintang yang intens terjadi saat Alam Semesta masih muda. Pembentukan bintang tersebut mempercepat pembentukan medan magnet. 

Penemuan ini tak pelak menjadi jendela baru untuk mempelajari galaksi, khususnya kaitan dengan materi pembentukan bintang-bintang baru.