Arp mengompilasi suatu katalog dari galaksi-galaksi yang aneh pada buku dengan judul Atlas of Peculiar Galaxies, yang pertama kali diterbitkan pada tahun 1966.[4] Arp menyadari bahwa para astronom hanya memahami sedikit mengenai bagaimana galaksi berubah dari masa ke masa, sehingga ia mengerjakan proyek ini. Atlas ini bermaksud memberikan gambar-gambar yang menyediakan data bagi para astronom agar dapat mempelajari evolusi galaksi-galaksi. Arp kemudian menggunakan atlas ini sebagai bukti untuk debatnya mengenai quasi-stellar objects (QSOs).
Quasar dan pergeseran merah
Ciri khas quasar
Selama tahun 1950-an sumber radio terang telah ditemukan yang tidak mempunyai pasangan optik. Pada tahun 1960 salah satu sumber ini, 3C 48, ditemukan mempunyai hubungan dengan apa yang tampaknya merupakan sebuah bintang biru kecil. Ketika spektrum bintang ini diukur, ternyata mengandung garis-garis spektrum yang tidak dikenal yang tidak dapat dijelaskan; pendapat John Gatenby Bolton bahwa ini merupakan sumber-sumber pergeseran merah (redshift) tinggi tidak diterima luas.
Pada tahun 1963 Maarten Schmidt menemukan pasangan yang terlihat dari 3C 273. Menggunakan teleskop Hale, Schmidt menemukan spektrum aneh yang serupa, tetapi dapat menjelaskannya sebagai spektrum hidrogen yang bergeser sebesar 15.8%. Jika ini disebabkan oleh gerakan fisik "bintang" itu, maka kecepatannya adalah 47,000 km/detik, jauh di atas kecepatan bintang manapun dan di luar jangkauan penjelasan apapun, maupun tidak dapat menjelaskan emisi radio raksasa yang menyebabkannya terdeteksi pada awalnya.
Schmidt mencatat bahwa pergeseran merah juga berkaitan dengan ekspansi alam semesta, sebagaimana dinyatakan dalam hukum Hubble (Hubble's law). Jika pengukuran pergeseran merah disebabkan oleh ekspansi, maka benda itu pasti sangat jauh sekali. Dalam hal itu tentunya harus memiliki luminositas yang luar biasa tingginya, di luar apa yang pernah dilihat sampai sekarang. Luminositas ekstrem ini juga menjelaskan besarnya signal radio. Schmidt menyimpulkan bahwa quasar adalah benda yang terletak sangat jauh, dan bersinar sangat terang.[5]
Usulan Arp
Arp menemukan bahwa quasar tidaklah tersebar merata di seluruh angkasa, melainkan cenderung lebih banyak ditemukan pada posisi-posisi dengan pemisahan angular/sudut kecil dari galaksi-galaksi tertentu. Kalau demikian, mereka tentunya berkaitan dengan galaksi-galaksi itu dalam cara-cara tertentu. Hipotesis Arp adalah quasar merupakan benda-benda lokal yang dilontarkan dari inti nukleus galaksi aktif (Active galactic nuclei; AGN). Galaksi-galaksi yang berdekatan dengan emisi radio kuat dan morfologi aneh, khususnya Messier 87 (M87) dan Centaurus A, tampaknya mendukung hipotesis Arp.[6]
Arp juga menemukan bahwa galaksi-galaksi yang mempunyai pergeseran merah sangat berbeda, dan dipahami sebagai "sangat jauh" dari bumi, sering dihubungkan dengan filamen-filamen atau jembatan-jembatan gas. Menurutnya, hal ini menunjukkan bahwa pergeseran merah tidak selalu menjadi indikasi jarak, tetapi dapat pula disebabkan oleh hal-hal fisik lain yang belum dikenal. Pergeseran-pergeseran merah terbesar, terutama dari quasar, yang diduga berada pada batas-batas semesta, ditemukannya sering kali berdekatan di angkasa secara mencurigakan dengan galaksi-galaksi spiral di dekatnya. Karenanya ia menyimpulkan bahwa quasar tidaklah sangat jauh, dan kemungkinan ditembakkan ke luar oleh galaksi-galaksi yang berdekatan tersebut; suatu ide yang pertama kali dilontarkan oleh astronom asal Armenia, Victor Ambartsumian, satu dekade sebelumnya. Jika ia benar, maka seluruh gambaran evolusi kosmos yang diberikan oleh teori Big Bang - yaitu alam semesta dimulai dari suatu ledakan api dan gas 14 miliar tahun lalu dan perlahan mengerut menjadi bintang-bintang, galaksi-galaksi dan makhluk-makhluk dalam bilangan masa yang panjang - akan terbukti omong kosong.[2]
“Dengan enggan saya tiba pada kesimpulan bahwa pergeseran merah dari sejumlah benda-benda intergalaktik bukanlah seluruhnya diakibatkan oleh sebab-sebab yang berkaitan dengan kecepatan,” Arp menulis pada satu makalah setahun kemudian. Ia terus menyisir angkasa untuk mendapatkan bukti bahwa pergeseran merah bukanlah indikasi yang kokoh untuk menentukan jarak kosmos, sadar bahwa ia memukul jantung kosmologi modern. Dengan piawai ia menemukan quasar pada tempat-tempat yang mencurigakan, di balik lengan suatu galaksi atau di ujung suatu tendril (benang tipis yang mencuat) gas. Salah satu benda sejenis quasar yang paling impresif adalah Markarian 205, yang mempunyai pergeseran merah sebanding dengan suatu jarak sekitar satu miliar tahun cahaya tetapi tampaknya terletak di depan sebuah galaksi yang hanya 70 juta tahun cahaya jauhnya dari bumi.[2]
Dalam buku-bukunya, Arp memberikan alasan untuk percaya bahwa teori Big Bang keliru, dengan mengutip hasil penelitiannya tentang quasi-stellar objects (QSO). Sebagai gantinya, Arp mendukung teori redshift quantization sebagai penjelasan pergeseran merah galaksi-galaksi.[7]
Perhargaan
Pada tahun 1960, Arp diberi penghargaan Helen B. Warner Prize for Astronomy oleh American Astronomical Society, sebuah hadiah yang "secara normal diberikan setiap tahun untuk kontribusi penting pada astronomi observational atau teoretik selama lima tahun sebelum pemberian penghargaan."[8]
Pada tahun yang sama, Arp diberi penghargaan Newcomb Cleveland Prize untuk pidatonya, "The Stellar Content of Galaxies", yang dibacakan di hadapan sesi bersama American Astronomical Society dan AAAS Section D.[9]
Halton Arp, Catalogue of Discordant Redshift Associations, Aperion (September 1, 2003) ISBN 0-9683689-9-9
G. Burbidge, E.M. Burbidge, H.C. Arp, W.M. Napier: Ultraluminous X-ray Sources, High Redshift QSOs and Active Galaxies.PreprintDiarsipkan 2012-05-25 di Archive.is
J. Kanipe, D. Webb The Arp Atlas of Peculiar Galaxies, A Chronicle and Observer's Guide, Willmann-Bell Inc. (2006) ISBN 978-0-943396-76-7
