Survei BUFFALO untuk Mengidentifikasi Tahap Awal Pembentukan Galaksi

Alam Semesta adalah sebuah tempat yang sangat besar. Teleskop Antariksa Hubble NASA telah menggali alam semesta hingga jauh ke dalam ruang dan waktu, meskipun hanya mengcover sebagian kecil area seluas Bulan purnama di langit malam hari. Tantangan area kecil langit yang disebut “sampel inti”, mungkin tidak sepenuhnya mewakili kosmos secara luas, sebuah dilema dalam kosmologi yang disebut varian kosmik. Dengan memperluas area survei, ketidakpastian dalam struktur alam semesta dapat diminimalisir.

Misi observasi terbaru yang diberi nama Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations (BUFFALO), akan memperluas pengamatan Hubble ke wilayah di dekat enam gugus galaksi raksasa yang sebelumnya telah diabadikan oleh Hubble dan Teleskop Antariksa Spitzer NASA di bawah program Frontier Fields.

Keenam gugus galaksi raksasa dimanfaatkan sebagai “teleskop alami” untuk mengambil gambar galaksi dan supernova redup yang terletak sangat jauh. Teleskop alami menghasilkan fenomena pelensaan gravitasi yang memperbesar dan memperkuat cahaya yang berasal dari objek-objek kosmik jauh. Massa gugus galaksi yang sangat masif, yang terutama terdiri dari materi gelap, akan mendistorsi cahaya yang bersumber dari galaksi-galaksi latar belakang yang tidak dapat dideteksi oleh Hubble. Program BUFFALO dirancang untuk mengidentifikasi tahap awal pembentukan galaksi, yang berlangsung kurang dari 800 juta tahun setelah Big Bang.

Gugus galaksi masif yang tertanam di tengah sekitar 8.000 galaksi yang tersebar di sepanjang jalinan ruang dan waktu kosmos. Citra yang melimpah dengan galaksi ini dihasilkan oleh survei Teleskop Antariksa Hubble yang memperluas pengamatannya untuk memperbesar area yang menutupi lingkungan gugus galaksi raksasa. Dalam pemandangan ini, gugus galaksi raksasa Abell 370, yang terletak sekitar 4 miliar tahun cahaya dari Bumi berada di pusat gambar. Abell 370 terdiri dari ratusan galaksi.
Kredit: NASA, ESA, A. Koekemoer (STScI), M. Jauzac (Universitas Durham), C. Steinhardt (Niels Bohr Institute), dan tim BUFFALO

Dalam program Frontier Fields, Spitzer mencitrakan area langit yang jauh lebih luas daripada Hubble, tetapi tidak bisa mengukur jarak galaksi yang diamati. Dengan BUFFALO, Hubble kini kembali ke cakupan area langit Spitzer untuk mengukur jarak ribuan galaksi. Pengukuran semacam ini dianggap sangat penting, karena enam bidang langit yang diamati oleh Hubble relatif kecil dan tidak sepenuhnya mewakili jumlah galaksi dari alam semesta awal. Abell 370 adalah gugus galaksi pertama yang diamati.

Motif penting program BUFFALO adalah untuk menentukan apakah jumlah galaksi jauh yang ditemukan dalam survei Frontier Fields, lebih sedikit daripada perkiraan sebelumnya. Oleh karena itu, para astronom mengusulkan perluasan area pencarian di sekitar masing-masing gugus galaksi dalam program Frontier Fields untuk mengungkap galaksi yang terletak lebih jauh lagi, sehingga mereka dapat menentukan jumlah galaksi jauh secara lebih akurat.

Perluasan area pencarian mengharuskan para astronom untuk melakukan sensus singkat terhadap galaksi-galaksi pertama di suatu area seluas mungkin. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kemungkinan identifikasi beberapa area yang memiliki kepadatan galaksi dari alam semesta awal dan area yang belum membentuk galaksi dengan cepat.

Karena pengamatan program Frontier Fields telah menetapkan seperti apa galaksi awal seharusnya terlihat, area luas yang disurvei BUFFALO mempermudah pencarian dibandingkan progam original Frontier Fields. BUFFALO juga akan memanfaatkan observasi jajaran teleskop berbasis antariksa, termasuk observasi ultra-deep Spitzer terhadap gugus galaksi raksasa ini.

Program BUFFALO dirancang untuk mengidentifikasi tahap awal pembentukan galaksi, yang berlangsung kurang dari 800 juta tahun setelah big bang. Galaksi generasi pertama kosmos seharusnya dapat membantu menjelaskan proses pembentukan galaksi. Salah satu tujuan utama BUFFALO adalah menentukan seberapa cepat galaksi terbentuk pada masa awal sejarah alam semesta, termasuk membantu para astronom merancang strategi untuk menggunakan Teleskop Antariksa James Webb NASA yang akan segera diluncurkan. Webb akan menyelidiki lingkungan alam semesta jauh dengan visi inframerahnya.

Para astronom juga mengantisipasi apakah survei BUFFALO akan menghasilkan wawasan baru ketika galaksi-galaksi paling terang dan masif terbentuk, bagaimana mereka terkait dengan materi gelap, bagaimana dinamika gugus memengaruhi galaksi di dalam dan di sekitar mereka. Survei BUFFALO juga menyediakan kesempatan untuk mengambil gambar galaksi dan supernova jauh.

Video ini diawali dengan gambar rasi Cetus (monster laut), yang diperbesar untuk memperlihatkan gugus galaksi Abell 370, sekitar 4 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Kredit: NASA, ESA, dan G. Bacon (STScI)

BUFFALO adalah program kolaborasi yang dipimpin oleh Charles Steinhardt (Institut Niels Bohr Universitas Kopenhagen) dan Mathilde Jauzac (Universitas Durham, Inggris) yang melibatkan tim internasional yang terdiri dari hampir 100 astronom dari 13 negara, termasuk para ahli di bidang teori, simulasi komputer dan pengamatan evolusi galaksi awal, pelensaan gravitasi dan supernova. Sekitar 160 jam masa operasional Hubble dijadwalkan untuk proyek BUFFALO.

Ditulis oleh: Staf www,nasa.gov, editor: Karl Hille

Sumber: Hubble Goes Wide to Seek Out Far-Flung Galaxies

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa