HUDF-JD2, Bayi Besar Galaksi Setelah Big Bang

Citra yang dihasilkan oleh kombinasi panjang gelombang cahaya kasat mata dan inframerah ini menampilkan galaksi HUDF-JD2. Cahaya kasat mata Hubble ada di sebelah kanan atas, begitu pula visi inframerah-dekat Hubble yang berada di kiri bawah, sementara kamera inframerah Spitzer terlihat di kanan bawah dan gabungan dari ketiga gambar di kiri atas.

Dua Observatorium Besar NASA, Teleskop Antariksa Hubble dan Spitzer bersatu untuk “menimbang” bobot bintang di beberapa galaksi jauh. Salah satu di antara mereka adalah galaksi terjauh yang pernah diamati, justru terlihat telah dewasa dan masif di alam semesta muda.

Penemuan ini sungguh mengejutkan para astronom. Galaksi generasi pertama di sejarah awal alam semesta dianggap sebagai ikatan bintang berukuran relatif kecil yang secara bertahap bergabung menjadi satu untuk membangun galaksi-galaksi raksasa seperti Bima Sakti kita.

“Sebuah galaksi yang diberi kode HUDF-JD2, diperkirakan telah menyatu dengan sangat cepat, hanya dalam kurun waktu beberapa ratus juta tahun setelah big bang. Galaksi ini mampu menghasilkan bintang dengan massa delapan kali lipat lebih masif daripada bintang yang ditemukan di Bima Sakti hari ini, tetapi, tiba-tiba berhenti memproduksi bintang-bintang baru,” ungkap Dr. Bahram Mobasher dari Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimore dan Badan Antariksa Eropa (ESA) di Paris.

HUDF-JD2 ditemukan di antara sekitar 10.000 galaksi lain di sepetak kecil langit Hubble Ultra Deep Field (HUDF). HUDF-JD2 diyakini sebagai galaksi terjauh yang pernah ditemukan, terbentuk ketika alam semesta baru berusia 800 juta tahun atau sekitar 5% usia alam semesta saat ini.

Para astronom menemukan HUDF-JD2 melalui analisis gambar inframerah Hubble. Mereka mengharapkan HUDF-JD2 sebagai galaksi muda berukuran kecil, seperti galaksi-galaksi lain yang ditemukan pada jarak yang sama. Sebaliknya, mereka justru menemukan bukti bahwa galaksi tersebut sudah sangat dewasa dan jauh lebih masif. Bintang-bintang di dalamnya tampaknya sudah terbentuk sejak dulu kala.

Citra cahaya kasat mata Hubble Ultra Deep-Field (HUDF) adalah gambar terjauh alam semesta yang pernah ditangkap, namun HUDF-JD2 tidak ditemukan di sana. Berarti sebagian besar panjang gelombang cahaya kasat mata dari galaksi yang merambat sejauh miliaran tahun cahaya, telah diserap oleh molekul gas hidrogen. HUDF-JD2 justru terdeteksi dalam kamera inframerah-dekat dan multi-object spectrometer Hubble. Selain itu, HUDF-JD2 juga berhasil dideteksi oleh kamera inframerah Very Large Telescope milik European Southern Observatory. Pada panjang gelombang inframerah yang lebih panjang daripada cahaya kasat mata, HUDF-JD2 sangat redup dan merah.

Kejutan besar terletak pada peningkatan skala kecerahan HUDF-JD2 jika diamati dalam panjang gelombang inframerah Spitzer. Spitzer didesain sangat sensitif terhadap cahaya bintang yang lebih tua dan lebih merah, yang seharusnya membentuk sebagian besar massa galaksi. Tingginya skala kecerahan inframerah menandakan galaksi yang sangat masif. “Bahkan di alam semesta modern, HUDF-JD2 tergolong sebagai galaksi raksasa,” ujar Dr. Mark Dickinson dari National Optical Astronomy Observatory di Tucson, Arizona. “Pada saat alam semesta baru berusia 800 juta tahun, HUDF-JD2 benar-benar raksasa.”

Observasi Spitzer juga dilaporkan secara independen oleh Dr. Laurence Eyles dari Universitas Exeter di Inggris dan Dr. Haojing Yan dari Spitzer Science Center di Pasadena California. Mereka memaparkan bukti bintang-bintang dewasa di galaksi-galaksi tipikal yang kurang masif pada jarak yang sama, ketika usia alam semesta belum mencapai satu miliar tahun.

Observasi terbaru yang dilaporkan oleh Mobasher memperluas gagasan tentang “galaksi-galaksi bayi” yang secara mengejutkan telah dewasa, melalui penemuan objek yang mungkin 10 kali lebih masif, bahkan membentuk bintang-bintangnya lebih awal dalam sejarah alam semesta.

Mobasher bersama tim memperkirakan jarak galaksi dengan menggabungkan informasi yang disediakan oleh Hubble, Spitzer dan Very Large Telescope. Kecerahan relatif galaksi pada panjang gelombang yang berbeda dipengaruhi oleh ekspansi alam semesta, memungkinkan para astronom untuk memperkirakan jaraknya. Tim sekaligus memperoleh gambaran tentang susunan galaksi dalam hal massa dan usia bintang-bintangnya.

Sementara para astronom meyakini sebagian besar galaksi dibangun sedikit demi sedikit melalui penyatuan galaksi-galaksi kecil, penemuan baru ini menunjukkan beberapa galaksi setidaknya terbentuk lebih cepat sejak awal. Untuk galaksi yang berukuran besar, tentunya akan memicu fenomena kelahiran bintang yang sangat eksplosif.

Rekor HUDF-JD2 sebagai galaksi terjauh, telah dipecahkan oleh GN-z11. Pelajari lebih lanjut di artikel: GN-z11, Galaksi Terjauh di Alam Semesta.

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov

Sumber: NASA Finds 'Big Baby' Galaxies in Newborn Universe

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa