 |
| Kredit: NASA, ESA, R. Bouwens dan G. Illingworth (Universitas California, Santa Cruz) |
Para astronom telah menganalisis dua
pemandangan terjauh kosmos dari data Teleskop Antariksa Hubble NASA dan mengungkap “tambang emas” galaksi bagi sains kosmologi, yaitu lebih
dari 500 galaksi yang telah eksis kurang dari satu miliar tahun setelah Big
Bang. Galaksi-galaksi ini telah cukup berkembang saat usia kosmos kurang dari 7% usianya saat ini (sekitar 13,7 miliar tahun). Sampel Hubble mewakili kompilasi galaksi yang paling komprehensif galaksi dari alam semesta awal, kata para
peneliti.
Penemuan ini dianggap sangat berharga untuk
memahami asal usul galaksi, mengingat dalam satu dekade sebelumnya sebagian
besar wilayah pembentukan galaksi-galaksi awal belum bisa dipetakan. Para astronom
belum melihat satu pun galaksi yang telah eksis sebelum alam semesta berusia
satu miliar tahun, jadi menemukan 500 galaksi dalam survei Hubble adalah
lompatan besar bagi para kosmolog.
Galaksi-galaksi yang diungkap Hubble
ukurannya lebih kecil dibandingkan galaksi-galaksi raksasa hari ini. Galaksi-galaksi jauh cenderung kebiru-biruan, mengindikasikan proses produksi bintang
secara besar-besaran. Gambar tampak merah karena jarak galaksi yang begitu jauh
dari Bumi. Cahaya biru dari bintang-bintang belia mereka membutuhkan waktu
hampir 13 miliar tahun untuk mencapai Bumi. Selama menempuh perjalanan
mengarungi ruang angkasa, cahaya biru mengalami pergeseran ke cahaya merah
karena ekspansi kosmos.
“Menemukan begitu banyak galaksi katai dengan
hanya sedikit galaksi terang membuktikan galaksi raksasa modern
terbentuk dari penggabungan galaksi-galaksi katai sebagaimana diprediksi oleh teori
hierarkis pembentukan galaksi,” jelas penanggung jawab studi astronom Rychard Bouwens dari
Universitas California di Santa Cruz.
Bouwens bersama tim memantau
galaksi-galaksi ini dalam analisis Hubble
Ultra Deep Field (HUDF) 2004 dan Great
Observatories Origins Deep Survey (GOODS) 2003. Makalah ilmiah telah
dipresentasikan saat pertemuan rutin tahunan General
Assembly of the International Astronomical Union dan telah dipublikasikan
di Astrophysical Journal.
Penemuan juga mengungkap galaksi-galaksi katai yang mempoduksi bintang dengan sangat cepat, sekitar sepuluh kali lebih cepat daripada galaksi-galaksi modern terdekat. Para
astronom telah lama memperdebatkan apakah bintang terpanas di galaksi-galaksi purba,
seperti dalam penelitian ini, menyediakan radiasi yang
dibutuhkan untuk memanaskan gas hidrogen dingin di ruang
antargalaksi alam semesta awal. Gas telah mendingin semenjak Big Bang.
“Melihat seluruh galaksi starburst (galaksi dengan laju produksi bintang yang tinggi)
memberikan bukti kuat, bahwa ada cukup galaksi 1 miliar tahun setelah Big Bang
untuk memanaskan kembali kosmos,” tambah anggota tim Garth Illingworth, sesama astronom dari Universitas California. “Temuan ini menyorot periode perubahan
fundamental di alam semesta dan kita mengamati populasi galaksi yang mengusung perubahan tersebut.”
Dibandingkan usia hidup manusia, fenomena kosmik berlangsung sangat lambat. Evolusi galaksi dan bintang, misalnya, berlangsung selama miliaran tahun. Oleh karena itu, para astronom jarang menyaksikan
transisi dramatis relatif singkat yang mengubah kosmos. Salah satu di antaranya adalah “reheating” yang dipicu oleh sinar ultraviolet bintang untuk mentransformasi gas di ruang antargalaksi, dari sup hidrogen dingin dan gelap
menjadi plasma panas transparan selama beberapa ratus juta tahun. Dengan
bantuan Hubble, para astronom mulai melihat tipe-tipe galaksi yang menyebabkan reheating.
Beberapa tahun yang lalu, para astronom belum
memiliki teknologi untuk menemukan galaksi-galaksi jauh dalam jumlah besar. Instalasi Advanced Camera for Surveys (ACS) di Teleskop Antariksa Hubble pada tahun 2002, memungkinkan para astronom untuk
menyelidiki beberapa relung terdalam alam semesta kita. Para astronom
menggunakan ACS untuk mengamati galaksi-galaksi jauh dalam survei HUDF dan GOODS.
Lompatan besar lain dalam eksplorasi alam semesta awal akan dicapai jika Hubble memperoleh upgrade instrumen Wide Field Planetary Camera 3 (WFC3). Ketajaman visi inframerah
WFC3 memungkinkan Hubble untuk mendeteksi galaksi-galaksi jauh yang cahayanya telah bergeser ke panjang gelombang inframerah karena ekspansi kosmos.
Galaksi-galaksi jauh yang ditemukan Hubble memberikan prospek menjanjikan untuk teleskop antariksa masa depan James
Webb. “Webb akan mengintip proses yang membentuk galaksi sejak dini demi mengungkap objek kosmik pertama yang terbentuk di alam semesta,” pungkas Illingworth.
Galaksi-Galaksi Jauh Hubble Ultra Deep Field
 |
| Kredit: NASA, ESA, R. Bouwens dan G. Illingworth (Universitas California, Santa Cruz) |
Gambar yang diabadikan oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA ini menampilkan 28 dari sekitar 500 galaksi muda yang telah eksis saat alam semesta berusia kurang dari 1 miliar tahun. Galaksi-galaksi
tersebut ditemukan melalui dua survei kosmos paling jauh, Hubble Ultra Deep Field (HUDF) dan Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS).
Hanya beberapa tahun yang lalu, para astronom
belum bisa menemukan galaksi yang telah eksis sebelum alam semesta berusia 1 miliar
tahun sejak Big Bang. Galaksi yang dipantau dalam survei HUDF dan GOODS adalah
galaksi-galaksi biru tipe starburst dengan
laju produksi bintang yang sangat tinggi.
Gambar yang lebih besar di sebelah kiri
adalah Hubble Ultra Deep Field. Angka di samping kotak kecil sesuai
dengan tampilan close-up 28 galaksi
yang ditemukan di sebelah kanan. Gambar tampak merah karena jarak galaksi
yang begitu jauh dari Bumi.
Cahaya biru dari bintang-bintang belia mereka
membutuhkan waktu hampir 13 miliar tahun untuk mencapai Bumi. Selama menempuh
perjalanan mengarungi ruang angkasa, cahaya biru mengalami pergeseran ke cahaya
merah karena ekspansi kosmos.
Evolusi Galaksi
 |
| Sampel galaksi melintasi jalinan ruang dan waktu. Kredit: NASA, ESA, dan A. Feild (STScI) |
Rincian dari Setiap Galaksi
 |
| Kredit: NASA, ESA, R. Bouwens dan G. Illingworth (Universitas California, Santa Cruz) |
Para
astronom telah menganalisis dua pemandangan terjauh kosmos dari data Teleskop
Antariksa Hubble NASA dan mengungkap “tambang emas” galaksi bagi sains
kosmologi, yaitu lebih dari 500 galaksi yang telah eksis kurang dari satu
miliar tahun setelah Big Bang. Galaksi-galaksi ini telah cukup berkembang saat
usia kosmos kurang dari 7% usianya saat ini (sekitar 13,7 miliar tahun). Sampel
Hubble mewakili kompilasi galaksi yang paling komprehensif dari alam semesta awal,
kata para peneliti.
28 galaksi yang menjadi sampel dari sekitar
500 galaksi terlihat merah karena jaraknya yang begitu jauh dari Bumi.
Cahaya biru dari bintang-bintang belia mereka membutuhkan waktu hampir 13 miliar
tahun untuk tiba di Bumi. Selama menempuh perjalanan mengarungi ruang angkasa,
cahaya biru mengalami pergeseran ke cahaya merah karena ekspansi kosmos.
Ditulis oleh: Staf hubblesite.org
Komentar
Posting Komentar