Di pusat galaksi kita, terdapat struktur raksasa seperti balon yang terdiri dari radiasi berenergi tinggi, membentang ribuan tahun cahaya di atas dan bawah bidang Bima Sakti. Dikenal sebagai Fermi bubbles, lobus besar ini mungkin hasil dari ledakan keras di masa lalu galaksi kita. Penemuan baru awan hidrogen dingin yang tersembunyi di dalam gelembung menambah misteri baru, menunjukkan bahwa umurnya hanya beberapa juta tahun—sangat muda dalam skala kosmik.
Dengan menggunakan Teleskop Green Bank milik National Science Foundation di Virginia Barat, tim ilmuwan menemukan sesuatu yang sangat aneh. Di tengah panasnya Fermi bubbles, terdapat awan gas dingin yang seharusnya tidak ada di sana, memaksa para ilmuwan bertanya-tanya bagaimana gas yang lebih dingin bisa bertahan di lingkungan yang begitu ekstrem. Temuan ini, dipublikasikan di The Astrophysical Journal Letters, memberi wawasan baru tentang evolusi galaksi.
Fermi bubbles pertama kali ditemukan pada 2010 oleh Teleskop Luar Angkasa Fermi Gamma-ray milik NASA. Kedua struktur ini membentuk bentuk jam pasir, satu di atas dan satu lagi di bawah pusat Bima Sakti. Masing-masing lobus tingginya sekitar 25.000 tahun cahaya, terdiri dari sinar gamma dan sinar kosmik berenergi tinggi.
"Fermi bubbles adalah penemuan yang relatif baru—pertama kali diidentifikasi pada 2010 oleh teleskop pendeteksi sinar gamma. Ada berbagai teori tentang bagaimana ini terjadi, tapi kita tahu bahwa ini adalah peristiwa yang sangat tiba-tiba dan keras, seperti letusan gunung berapi tapi dalam skala luar biasa," ujar Rongmon Bordoloi, profesor fisika di North Carolina State University dan salah satu penulis studi, dalam pernyataan.
Tim peneliti mengamati Fermi bubbles untuk mengumpulkan data resolusi tinggi tentang komposisi gas panas di dalamnya. Sebagian besar gas dalam gelembung ini sangat panas, mencapai sekitar 1 juta derajat Kelvin. Namun, mereka juga menemukan awan gas hidrogen netral yang tersebar di dalam gelembung, sekitar 12.000 tahun cahaya di atas pusat galaksi, dengan massa ribuan kali matahari.
Gas dalam awan ini jauh lebih dingin dibanding gas lain di sekitarnya. "Suhunya sekitar 10.000 derajat Kelvin, setidaknya 100 kali lebih dingin dari lingkungannya," kata Andrew Fox, astronom di Space Telescope Science Institute dan penulis studi. "Menemukan awan ini di dalam Fermi bubble seperti menemukan es batu di gunung berapi."
Mengingat lingkungannya yang ekstrem, awan hidrogen ini seharusnya telah hancur dalam beberapa juta tahun. Artinya, Fermi bubbles jauh lebih muda dari perkiraan. "Awan ini tidak mungkin ada jika Fermi bubbles berusia 10 juta tahun atau lebih," jelas Bordoloi.
Para ilmuwan menduga awan ini terbawa dari pusat Bima Sakti oleh angin panas yang membentuk Fermi bubbles. Jay Lockman, astronom di Green Bank Observatory dan penulis studi, membandingkan fenomena ini dengan sesuatu yang lebih familiar: "Sama seperti kita tak bisa melihat angin di Bumi tanpa awan yang bergerak, kita tidak bisa melihat angin panas dari Bima Sakti, tapi bisa mendeteksi emisi radio dari awan dingin yang dibawanya."