Para
astronom telah menyusun “buku sejarah” terbesar dan terlengkap dari galaksi-galaksi
di alam semesta hanya dalam satu gambar, menggunakan rangkaian data observasi Teleskop Antariksa Hubble NASA selama 16 tahun.
Mosaik kosmos ini dirakit dari sekitar 7.500 eksposur gambar dan menghasilkan potret terluas dari alam semesta jauh yang mengandung 265.000 galaksi 500 tahun
setelah Big Bang. “Buku sejarah” kosmos menceritakan evolusi galaksi
dalam kurun waktu 13,3 miliar tahun yang lalu hingga sekarang.
Mosaik mengungkap evolusi galaksi yang mengarah ke galaksi raksasa seperti yang dapat diamati di lingkungan kosmik terdekat.
Upaya ambisius Hubble Legacy Field ini menggabungkan pengamatan beberapa survei deep-field Hubble, termasuk eXtreme Deep Field (XDF) yang menyediakan pemandangan terjauh kosmos. Rentang panjang gelombang membentang dari cahaya
ultraviolet hingga inframerah-dekat, sekaligus mengabadikan fitur-fitur utama perakitan
galaksi seiring waktu.
 |
| Kredit: NASA, ESA, G. Illingworth dan D. Magee (Universitas California, Santa Cruz), K. Whitaker (Universitas Connecticut), R. Bouwens (Universitas Leiden), P. Oesch (Universitas Jenewa) dan Tim Hubble Legacy Field |
“Kami melampaui survei deep-field dan telah memanen banyak galaksi jauh dari rangkaian data
terbesar yang pernah diproduksi Hubble,” ungkap Garth Illingworth dari
Universitas California di Santa Cruz, penanggung jawab tim yang menyusun buku sejarah kosmos. “Gambar
ini memuat sejarah lengkap pertumbuhan galaksi di alam semesta, sejak dari bayi galaksi hingga tumbuh menjadi galaksi raksasa.”
Tidak ada gambar lain yang dapat melampauinya sampai teleskop antariksa masa
depan diluncurkan. “Kami telah merakit mosaik sebagai alat bantu yang bisa digunakan
oleh komunitas astronom di seluruh dunia,” tambah Illingworth. “Kami berharap
survei ini menyediakan pemahaman yang lebih mendalam, koheren dan lebih baik terkait evolusi alam semesta selama beberapa tahun mendatang.”
Mosaik kosmos juga menghasilkan katalog besar galaksi-galaksi jauh. “Pengukuran
resolusi tinggi terhadap sejumlah besar galaksi dalam katalog ini memungkinkan
studi ekstragalaktik dalam skala luas,” jelas peneliti utama katalog Katherine Whitaker Universitas Connecticut di Storrs. “Survei semacam ini kerap menghasilkan
penemuan tak terduga yang berdampak besar atas pemahaman kita terhadap evolusi
galaksi.”
Adegan video dimulai dari pemandangan ribuan galaksi di Hubble Ultra Deep Field dan mengarah ke Hubble Legacy Field yang mengandung 265.000
galaksi.
Kredit: NASA, ESA, G. Illingworth (Universitas California, Santa Cruz) dan G. Bacon (STScI)
Kredit: NASA, ESA, G. Illingworth (Universitas California, Santa Cruz) dan G. Bacon (STScI)
Galaksi
adalah “penjuru kosmik”, seperti yang pernah digambarkan oleh astronom Edwin
Hubble satu abad yang lalu. Galaksi memungkinkan para astronom untuk melacak ekspansi kosmos, memberikan petunjuk pada fisika yang mendasari kosmos,
menunjukkan kapan elemen kimiawi pertama kali muncul dan pada akhirnya mengarah pembentukan tata surya kita dan kehidupan.
Pemandangan
alam semesta dalam skala yang lebih luas ini mengandung sekitar 30 kali jumlah galaksi daripada survei deep-field
sebelumnya. Meskipun wilayah ruang “buku sejarah” kosmos ini hanya mencakup wilayah langit selebar Bulan purnama, XDF mampu menembus kosmos jauh ke masa lalu.
The Legacy Field
juga mengungkap kumpulan benda langit yang tidak biasa. Sebagian besar adalah
sisa-sisa fenomena penggabungan galaksi, suatu masa di alam semesta awal ketika galaksi-galaksi muda berukuran kecil saling
bertabrakan dan bergabung untuk menjadi galaksi yang lebih besar.
 |
| Grafik ini membandingkan dimensi Hubble Legacy Field di langit dengan ukuran sudut Bulan. Hubble Legacy Field adalah salah satu pemandangan terluas kosmos yang pernah diambil menggunakan Hubble. Potret terbaru, sebuah mosaik dari hampir 7.500 eksposur gambar mencakup wilayah langit hampir selebar Bulan purnama. Legacy Field dan Bulan, masing-masing memperlihatkan sudut sekitar setengah derajat di langit. Kredit: Hubble Legacy Field Image: NASA, ESA, G. Illingworth dan D. Magee (Universitas California, Santa Cruz); Gambar Bulan: NASA, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard dan Universitas Negeri Arizona |
Mengumpulkan
semua data observasi bukanlah tugas yang mudah, karena mosaik terdiri
dari 31 karya kolektif program Hubble yang dihasilkan berbagai tim astronom. Hubble
telah menghabiskan lebih banyak waktu di wilayah kecil langit ini daripada di
wilayah lain, total waktu yang dihabiskan mencapai lebih dari 250 hari.
“Tujuan
kami adalah untuk mengumpulkan 16 tahun eksposur menjadi sebuah gambar
warisan,” jelas penanggung jawab pemrosesan gambar Dan Magee dari Universitas California di Santa Cruz. “Sebelumnya, sebagian besar eksposur tidak pernah
dirakit secara konsisten untuk dapat dimanfaatkan oleh para astronom. Setelah ini, para
astronom dapat memilih data di Legacy
Field dan menjadikannya basis penelitian. Cara ini sangat praktis karena memudahkan pengumpulan data sebelum melakukan analisis ilmiah.”
Buku
sejarah kosmos telah tersedia untuk komunitas astronomi di seluruh dunia dan
dapat diakses melalui Mikulski Archive
for Space Telescopes (MAST). MAST yang bermarkas di Space Telescope Science Institute di Baltimore, Maryland, adalah database
online astronomi dari data yang dikumpulkan oleh Hubble dan misi NASA lainnya.
Teleskop Antariksa Hubble telah menempuh perjalanan panjang untuk mengambil “sampel inti”
alam semesta jauh. Setelah diluncurkan pada tahun 1990, para astronom mendiskusikan
apakah sebagian waktu operasional Hubble layak digunakan untuk mengambil potongan
kecil bidang langit yang tampak kosong. Gambar Hubble Deep Field yang dihasilkan pada tahun 1995 menangkap
beberapa ribu galaksi hanya dalam satu jepretan.
Upaya
ini mendemonstrasikan kemampuan terbaik Hubble yang mempersiapkan panggung untuk
pengambilan gambar bidang langit masa depan. Pada tahun 2002, Advanced Camera for Surveys Hubble
bahkan berhasil mengungkap 10.000 galaksi hanya dalam satu kali jepretan. Para
astronom menggunakan eksposur gambar yang diambil oleh Wide Field Camera 3 (WFC3) Hubble, instrumen yang dipasang di
Hubble pada tahun 2009 untuk merakit jepretan eXtreme Deep Field pada tahun 2012. Tidak seperti kamera Hubble sebelumnya, WFC3 mencakup rentang panjang gelombang yang lebih
luas dari ultraviolet hingga inframerah-dekat.
Mosaik
gambar terbaru ini adalah karya pertama dari serangkaian gambar Hubble Legacy Field. Tim sedang
mengerjakan rangkaian gambar kedua yang disusun dari lebih dari 5.200 eksposur Hubble, di area lain langit. Di masa depan, tim berharap dapat memperluas jangkauan berbagai panjang gelombang dari galeri gambar lama dan memasukkan data inframerah dengan panjang gelombang yang lebih panjang, termasuk observasi sinar-X berenergi tinggi dari dua Observatorium Besar NASA lainnya, Teleskop Antariksa Spitzer dan Observatorium Sinar-X Chandra.
Ratusan ribu galaksi di dalam gambar Field Legacy adalah target utama jajaran teleskop masa depan. “Field Legacy telah mempersiapkan
panggung untuk Wide Field Infrared Survey
Telescope (WFIRST) NASA,” pungkas Illingworth. “Legacy Field adalah pemandu WFIRST, yang akan menangkap gambar 100
kali lipat lebih tajam daripada Hubble. Hanya dalam waktu tiga minggu observasi, WFIRST akan membuat para astronom merakit bidang langit dua
kali lebih baik daripada Hubble Legacy
Field.”
Selain
itu, Teleskop Antariksa James Webb NASA yang akan segera diluncurkan, memungkinkan
para astronom untuk mendorong legacy field mengungkap pertumbuhan ‘bayi’ galaksi. Cakupan inframerah Webb
akan melampaui batasan Hubble dan Spitzer, dan akan membantu para astronom untuk mengidentifikasi
galaksi-galaksi pertama yang terbentuk di alam semesta.
Ditulis
oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Rob Garner
Komentar
Posting Komentar