Mengungkap rahasia alam semesta awal

Berita terkini, Jakarta Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah mengidentifikasi salah satu galaksi terjauh yang pernah dilihat Gugus bintang kuno ini hampir tidak terlihat, cahaya paling redup yang pernah terdeteksi oleh para ilmuwan.

Galaksi, yang dikenal sebagai JD1, yang cahayanya menempuh perjalanan sekitar 13,3 miliar tahun untuk mencapai kita, lahir beberapa juta tahun setelah Big Bang. Pada saat itu, alam semesta diselimuti kabut hitam tebal yang bahkan cahaya pun tidak dapat melewatinya; Galaksi seperti ini sangat penting untuk menghalau kegelapan.

Bersinar dari galaksi Sculptor di langit selatan, cahaya JD1 meninggalkan sumbernya ketika usia alam semesta hanya 4% dari usianya saat ini. Cahaya bergerak melalui awan gas terkompresi dan ruang tak terbatas sebelum melewati gugus galaksi Abel 2744, di mana gravitasi pengubah ruangwaktu bertindak sebagai lensa pembesar raksasa untuk memfokuskan pandangan JWST tentang galaksi kuno ini. Para peneliti yang menemukan galaksi yang samar dan jauh ini menerbitkan temuan mereka pada 17 Mei di jurnal Nature.

“Sebelum teleskop Webb dinyalakan, setahun yang lalu, kami bahkan tidak dapat membayangkan sebuah galaksi menjadi sangat redup,” kata Tommaso Drew, seorang profesor fisika dan astronomi di University of California, Los Angeles. Sebuah pernyataan. “Kombinasi JWST dan kekuatan perbesaran melalui lensa gravitasi adalah sebuah revolusi. Kami mengubah cara kami memahami bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi setelah Big Bang.” Ilmu langsung.

Dalam ratusan juta tahun pertama setelah Big Bang, alam semesta yang mengembang cukup dingin untuk memungkinkan proton berikatan dengan elektron, menciptakan lapisan gas hidrogen penghalang cahaya yang menjerumuskan alam semesta ke dalam kegelapan. Dari pusaran samudra kosmik ini, bintang dan galaksi pertama terbentuk, memancarkan sinar ultraviolet dan mengionisasi ulang kabut hidrogen, memecahnya menjadi proton dan elektron dan dengan demikian membuat alam semesta transparan kembali.

Para astronom telah mengamati bukti reionisasi di beberapa tempat: quasar yang membara dengan terang redup (objek ultra-bercahaya yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif); Hamburan cahaya dari elektron di latar belakang gelombang mikro kosmik; dan cahaya redup yang dipancarkan oleh awan hidrogen. Namun, sejak galaksi pertama menggunakan sebagian besar cahayanya untuk menghilangkan kabut hidrogen yang tebal, seperti apa sebenarnya galaksi ini telah lama menjadi misteri bagi para astronom.

“Sebagian besar galaksi yang ditemukan sejauh ini dengan JWST adalah galaksi terang yang dianggap tidak mewakili galaksi muda yang mendominasi alam semesta awal,” kata penulis utama Guido Roberts-Borzani, seorang astronom di UCLA, dalam laporan tersebut. Jadi, meskipun penting, galaksi-galaksi ini tidak dianggap sebagai agen utama pembakaran kabut hidrogen.

“Di sisi lain, galaksi ultra redup seperti JD1 berlimpah, itulah sebabnya kami percaya mereka mewakili galaksi yang mengalami proses rekombinasi yang memungkinkan sinar ultraviolet bergerak bebas melalui ruang dan waktu,” kata Roberts. Borzani.

Para peneliti menggunakan JWST untuk memeriksa gambar galaksi yang diperbesar secara gravitasi dalam spektrum cahaya inframerah dan inframerah dekat untuk mengungkap keberadaan JD1 yang tersembunyi di bawah selimut hidrogen. Ini memungkinkan mereka untuk menentukan usia JD1, jaraknya dari Bumi, komposisi unsurnya, dan menghitung berapa banyak bintang yang telah terbentuk. Tim juga melihat jejak struktur galaksi: gugus padat dari tiga “cabang” utama gas dan debu yang melahirkan bintang-bintang.

Tugas para astronom selanjutnya adalah menggunakan teknik mereka untuk mengungkapkan lebih banyak tentang galaksi pertama ini.