Sekelompok galaksi yang baru ditemukan dengan teknik Lyman-break. Kredit gambar: Astronomi & Astrofisika. klik untuk memperbesar
Tim astronom internasional telah melakukan salah satu survei terinci dari galaksi paling jauh. Galaksi-galaksi ini sangat jauh, kita melihatnya ketika mereka melihat ketika alam semesta kurang dari setengah usia saat ini. Salah satu kejutan besar dari survei ini; Namun, seberapa banyak galaksi muda ini cocok dengan struktur yang kita lihat di alam semesta saat ini. Ini berarti galaksi mungkin berevolusi melalui tabrakan dan merger jauh lebih awal dari yang diyakini sebelumnya.
Sebuah tim astronom dari Perancis, AS, Jepang, dan Korea, yang dipimpin oleh Denis Burgarella baru-baru ini menemukan galaksi baru di Alam Semesta Awal. Mereka telah terdeteksi untuk pertama kalinya baik di dekat-UV dan pada panjang gelombang inframerah-jauh. Temuan mereka akan dilaporkan dalam edisi mendatang Astronomi & Astrofisika. Penemuan ini adalah langkah baru dalam memahami bagaimana galaksi berevolusi.
Astronom Denis Burgarella (Observatoire Astronomique Marseille Provence, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Prancis) dan rekan-rekannya dari Perancis, AS, Jepang, dan Korea, baru-baru ini mengumumkan penemuan galaksi baru di Alam Semesta Awal untuk pertama kalinya. di dekat-UV dan panjang gelombang inframerah-jauh. Penemuan ini mengarah pada penyelidikan menyeluruh pertama galaksi awal. Penemuan ini akan dilaporkan dalam edisi mendatang Astronomi & Astrofisika.
Pengetahuan tentang galaksi awal telah membuat kemajuan besar dalam sepuluh tahun terakhir. Sejak akhir 1995, para astronom telah menggunakan teknik baru, yang dikenal sebagai "teknik istirahat Lyman". Teknik ini memungkinkan galaksi yang sangat jauh untuk dideteksi. Mereka terlihat seperti ketika Semesta jauh lebih muda, sehingga memberikan petunjuk bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi. Teknik Lyman-break telah memindahkan batas survei galaksi jauh lebih jauh hingga pergeseran merah z = 6-7 (yaitu sekitar 5% dari usia Alam Semesta sekarang). Dalam astronomi, pergeseran merah menunjukkan pergeseran gelombang cahaya dari galaksi yang menjauh dari Bumi. Gelombang cahaya digeser ke arah panjang gelombang yang lebih panjang, yaitu, ke ujung spektrum merah. Semakin tinggi pergeseran merah sebuah galaksi, semakin jauh dari kita.
Teknik Lyman-break didasarkan pada karakteristik "menghilangnya" galaksi jauh yang diamati dalam panjang gelombang UV-jauh. Karena cahaya dari galaksi yang jauh hampir sepenuhnya diserap oleh hidrogen pada 0,912 nm (karena garis penyerapan hidrogen, yang ditemukan oleh fisikawan Theodore Lyman), galaksi "menghilang" dalam filter ultraviolet jauh. Gambar 2 menggambarkan? Menghilangnya? galaksi di filter jauh-UV. Diskontinuitas Lyman secara teoritis harus terjadi pada 0,912 nm. Foton dengan panjang gelombang lebih pendek diserap oleh hidrogen di sekitar bintang atau di dalam galaksi yang diamati. Untuk galaksi pergeseran merah tinggi, diskontinuitas Lyman berubah merah sehingga terjadi pada panjang gelombang yang lebih panjang dan dapat diamati dari Bumi. Dari pengamatan di darat, para astronom saat ini dapat mendeteksi galaksi dengan kisaran pergeseran merah z ~ 3 hingga z ~ 6. Namun, begitu terdeteksi, masih sangat sulit untuk mendapatkan informasi tambahan tentang galaksi-galaksi ini karena mereka sangat redup.
Untuk pertama kalinya, Denis Burgarella dan timnya mampu mendeteksi galaksi yang tidak terlalu jauh melalui teknik Lyman-break. Tim mengumpulkan data dari berbagai asal: data UV dari satelit NASA GALEX, data inframerah dari satelit SPITZER, dan data dalam jangkauan yang terlihat di teleskop ESO. Dari data ini, mereka memilih sekitar 300 galaksi yang menunjukkan hilangnya jauh-UV. Galaksi-galaksi ini memiliki pergeseran merah mulai dari 0,9 hingga 1,3, yaitu, mereka diamati pada saat ketika alam semesta memiliki kurang dari setengah dari usia saat ini. Ini adalah pertama kalinya sampel besar galaksi Lyman Break ditemukan di z ~ 1. Karena galaksi-galaksi ini tidak jauh dari sampel yang diamati sampai sekarang, galaksi-galaksi ini juga lebih terang dan lebih mudah dipelajari pada semua panjang gelombang sehingga memungkinkan analisis mendalam dari UV ke inframerah dilakukan.
Pengamatan sebelumnya terhadap galaksi jauh telah mengarah pada penemuan dua kelas galaksi, salah satunya termasuk galaksi yang memancarkan cahaya di dekat-UV dan rentang panjang gelombang yang terlihat. Jenis galaksi yang lain memancarkan cahaya inframerah (IR) dan rentang submillimeter. Galaksi UV tidak diamati dalam rentang inframerah, sedangkan galaksi IR tidak diamati dalam UV. Karena itu sulit untuk menjelaskan bagaimana galaksi seperti itu dapat berevolusi menjadi galaksi masa kini yang memancarkan cahaya pada semua panjang gelombang. Dengan pekerjaan mereka, Denis Burgarella dan rekan-rekannya telah mengambil langkah untuk menyelesaikan masalah ini. Ketika mengamati sampel baru galaksi z ~ 1, mereka menemukan bahwa sekitar 40% dari galaksi ini memancarkan cahaya dalam rentang inframerah juga. Ini adalah pertama kalinya sejumlah besar galaksi jauh diamati baik dalam rentang panjang gelombang UV dan IR, menggabungkan sifat-sifat kedua jenis utama.
Dari pengamatan mereka terhadap sampel ini, tim juga menyimpulkan berbagai informasi tentang galaksi-galaksi ini. Menggabungkan pengukuran UV dan inframerah memungkinkan untuk menentukan tingkat pembentukan bintang-bintang di galaksi yang jauh ini untuk pertama kalinya. Bentuk bintang di sana sangat aktif, dengan laju beberapa ratus hingga seribu bintang per tahun (hanya beberapa bintang saat ini terbentuk di Galaksi kita setiap tahun). Tim juga mempelajari morfologi mereka, dan menunjukkan bahwa kebanyakan dari mereka adalah galaksi spiral. Hingga kini, galaksi jauh diyakini terutama berinteraksi galaksi, dengan bentuk tidak teratur dan kompleks. Denis Burgarella dan rekan-rekannya sekarang telah menunjukkan bahwa galaksi-galaksi dalam sampel mereka, terlihat ketika alam semesta memiliki sekitar 40% dari usia saat ini, memiliki bentuk biasa, mirip dengan galaksi masa kini seperti kita. Mereka membawa elemen baru pada pemahaman kita tentang evolusi galaksi.
Sumber Asli: Siaran Berita Astronomi & Astrofisika
