Apakah galaksi saat ini sangat berbeda dengan galaksi di alam semesta awal?

Galaksi Bima Sakti di langit malam di atas kisaran HERA. Teleskop hanya dapat mengamati Bima Sakti antara April dan September ketika berada di bawah cakrawala karena galaksi menghasilkan banyak kebisingan radio, yang mengganggu pendeteksian radiasi redup dari zaman reionisasi. Teleskop radio terletak di zona bebas radio, di mana radio, ponsel, dan bahkan mobil bertenaga bensin dilarang.

nationalgeographic.co.id-350 seri Teleskop radio Di Gurun Karoo Afrika Selatan, ini mendekati “fajar kosmik,” era dentuman Besar Saat bintang pertama kali terbakar dan Galaksi Mulai mekar.

Dalam kertas yang disimpan dalam database arXiv Diterima untuk diterbitkan pada 19 Januari Jurnal AstrofisikaTim Array Reionisasi Era Hidrogen (HERA) Mereka telah menggandakan sensitivitas array, yang sudah menjadi teleskop radio paling sensitif di dunia yang didedikasikan untuk menjelajahi periode unik ini dalam sejarah alam semesta.

Meskipun mereka belum benar-benar mendeteksi emisi radio sejak akhir zaman kegelapan kosmik, hasilnya memberikan petunjuk tentang komposisi bintang dan galaksi di awal alam semesta. Secara khusus, data mereka menunjukkan bahwa galaksi awal mengandung sangat sedikit unsur selain hidrogen dan helium, tidak seperti milik kita.

Saat piringan radio sepenuhnya online dan terkalibrasi, tim berharap dapat membuat peta 3D dari gelembung hidrogen terionisasi dan netral. Peta semacam itu dapat memberi tahu kita bagaimana bintang dan galaksi awal berbeda dari yang ada di sekitar kita saat ini, dan seperti apa alam semesta secara keseluruhan di masa mudanya.

Hera

Garis waktu kosmik 13,8 miliar tahun menunjukkan era evolusi galaksi segera setelah Big Bang diamati oleh satelit Planck, era bintang dan galaksi pertama yang diamati oleh HERA, dan di masa depan diamati oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA.

READ  Ilmuwan menyebut galaksi Bima Sakti banyak tempat bagi manusia untuk hidup: tekno samudra

“Ini bergerak menuju teknik revolusioner dalam kosmologi. Begitu Anda mencapai kepekaan yang Anda butuhkan, ada lebih banyak informasi dalam data,” kata Joshua Dillon, seorang ilmuwan riset di University of California, Departemen Astronomi Berkeley. Penulis utama artikel. “Pemetaan 3D materi paling bercahaya di alam semesta adalah tujuan untuk 50 tahun ke depan.”

Teleskop lain juga mengintip ke alam semesta awal. Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) baru-baru ini mencitrakan sebuah galaksi sekitar 325 juta tahun setelah alam semesta lahir dalam Big Bang. Tapi JWST hanya bisa melihat galaksi paling terang yang terbentuk selama zaman reionisasi, galaksi kerdil yang lebih kecil namun lebih banyak jumlahnya. Bintang memanaskan medium intergalaksi dan mengionisasi sebagian besar gas hidrogen.

HERA berupaya mendeteksi radiasi dari hidrogen netral yang mengisi ruang antara bintang awal dan galaksi. Secara khusus, ini menentukan kapan hidrogen terionisasi dan berhenti memancarkan atau menyerap gelombang radio. Fakta bahwa tim HERA belum mendeteksi gelembung hidrogen terionisasi di dalam hidrogen dingin kosmik gelap mengesampingkan beberapa teori tentang bagaimana bintang terbentuk di awal alam semesta.

Toko Tari

Teleskop radio HERA terdiri dari 350 piringan yang diarahkan ke atas untuk mendeteksi pancaran 21 sentimeter dari alam semesta awal. Itu terletak di wilayah radio-tenang Karoo yang gersang di Afrika Selatan.

Secara khusus, data menunjukkan bahwa bintang paling awal, yang terbentuk sekitar 200 juta tahun setelah Big Bang, hanya mengandung hidrogen dan helium. Ini berbeda dengan komposisi bintang hari ini. Bintang-bintang masa kini terdiri dari berbagai apa yang disebut metalisitas, istilah astronomi untuk unsur mulai dari litium hingga uranium, yang lebih berat daripada helium.

Temuan ini konsisten dengan model terkini tentang bagaimana bintang dan semburan bintang membentuk elemen lain.

“Galaksi awal harus sangat berbeda dari galaksi yang kita amati hari ini untuk melihat sinyalnya,” kata Aaron Parsons, peneliti utama Hera dan profesor astronomi UC Berkeley. “Secara khusus, sifat sinar-X mereka harus berubah. Kalau tidak, kita akan kehilangan sinyal yang kita cari.”

Konten yang dipromosikan

Video khusus