Selama beberapa dekade, para astronom telah berusaha melihat sejauh yang mereka bisa ke dalam Semesta yang dalam. Dengan mengamati kosmos seperti tidak lama setelah Big Bang, para astrofisikawan dan kosmolog berharap untuk mempelajari semua yang mereka dapat tentang pembentukan awal Alam Semesta dan evolusi selanjutnya. Berkat instrumen seperti itu Teleskop Luar Angkasa Hubble, para astronom telah dapat melihat bagian-bagian dari Semesta yang sebelumnya tidak dapat diakses.
Tetapi bahkan Hubble yang terhormat tidak mampu melihat semua yang terjadi pada awal Semesta. Namun, dengan menggunakan kekuatan gabungan dari beberapa observatorium astronomi terbaru dari seluruh dunia, tim astronom internasional yang dipimpin oleh Institut Astronomi Universitas Tokyo mengamati 39 galaksi kuno yang belum ditemukan sebelumnya, sebuah temuan yang dapat memiliki implikasi besar bagi astronomi dan kosmologi.
Tim di balik penemuan ini termasuk anggota dari Institut Astronomi Universitas Tokyo, Pusat Nasional Perancis untuk Penelitian Ilmiah (CNRS), Universitas Normal Anhui di China, Universitas Ludwig-Maximilian di Munich, Observatorium Astronomi Nasional China, dan Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) di Taiwan. Penelitian mereka muncul dalam edisi 7 Agustus 2008 Alam.
Menemukan "Yang Tak Terlihat"
Sederhananya, galaksi-galaksi paling awal yang mungkin ada di Semesta tetap tidak terlihat sampai sekarang karena cahayanya sangat redup dan terjadi pada panjang gelombang panjang yang tidak terdeteksi oleh Hubble. Tim
Penemuan yang dihasilkan tidak hanya belum pernah terjadi sebelumnya, tetapi penemuan banyak galaksi jenis ini menentang model kosmologis saat ini. As Tao Wang, seorang peneliti dari AISAA dan rekan penulis dalam penelitian ini, menjelaskan:
“Ini adalah pertama kalinya populasi galaksi masif seperti itu dikonfirmasi selama 2 miliar tahun pertama dari 13,7 miliar tahun kehidupan alam semesta. Ini sebelumnya tidak terlihat oleh kami. Temuan ini bertentangan dengan model saat ini untuk periode evolusi kosmik dan akan membantu menambahkan beberapa detail, yang telah hilang sampai sekarang. "
Galaksi-galaksi ini, meskipun merupakan galaksi terbesar yang ada saat itu, masih sangat sulit dikenali. Sebagian besar alasannya berkaitan dengan sejauh mana cahaya mereka telah direntangkan oleh perluasan Alam Semesta. Dalam astronomi sehari-hari,
Hal ini memungkinkan para astronom untuk tidak hanya mengetahui seberapa jauh suatu objek, tetapi seperti apa benda itu di masa lalu. Tetapi ketika melihat ke jaman paling awal Alam Semesta (lebih dari 13 miliar tahun yang lalu) jarak yang sangat jauh membentang panjang gelombang cahaya tampak ke titik di mana ia tidak lagi berada dalam domain cahaya tampak dan menjadi inframerah.
Alasan lain galaksi ini sulit dikenali adalah bahwa galaksi yang lebih besar cenderung terselubung debu, terutama ketika mereka masih berada di bagian awal pembentukannya. Ini cenderung mengaburkan mereka lebih dari rekan-rekan galaksi mereka yang lebih kecil. Untuk alasan ini, ada beberapa kecurigaan bahwa galaksi ini tidak setua yang disarankan tim. Seperti yang ditunjukkan Wang:
“Sulit meyakinkan teman-teman kita bahwa galaksi ini setua yang kita duga. Kecurigaan awal kami tentang keberadaan mereka berasal dari data inframerah Spitzer Space Telescope. Tetapi ALMA memiliki mata yang tajam dan mengungkapkan detail pada panjang gelombang submillimeter, panjang gelombang terbaik untuk mengintip melalui debu yang ada di alam semesta awal. Meski begitu, butuh data lebih lanjut dari Very Large Telescope di Chili yang imajinatif untuk benar-benar membuktikan bahwa kita melihat galaksi besar purba di mana tidak ada yang pernah terlihat sebelumnya. ”
Apa Arti Ini untuk Astronomi?
Karena penemuan galaksi ini menentang model kosmologis kami saat ini, temuan tim secara alami memiliki beberapa implikasi signifikan bagi para astronom. Sebagaimana Kotaro Kohno, seorang profesor di Institut Astronomi dan rekan penulis dalam penelitian tersebut, menjelaskan:
“Semakin besar galaksi, semakin besar lubang hitam supermasif di jantungnya. Jadi studi galaksi ini dan evolusinya akan memberi tahu kita lebih banyak tentang evolusi lubang hitam supermasif, ”tambah Kohno. “Galaksi masif juga terkait erat dengan distribusi materi gelap yang tak terlihat. Ini memainkan peran dalam membentuk struktur dan distribusi galaksi. Peneliti teoretis perlu memperbarui teorinya sekarang. ”
Temuan lain yang menarik adalah perbedaan 39 galaksi purba ini dengan galaksi kita. Sebagai permulaan, galaksi-galaksi ini memiliki kepadatan bintang yang lebih tinggi daripada Bima Sakti saat ini; yang berarti bahwa jika galaksi kita serupa, penikmat bintang akan melihat sesuatu yang sangat berbeda ketika mereka melihat ke langit malam.
“Untuk satu hal, langit malam akan tampak jauh lebih megah. Semakin besar kepadatan bintang berarti akan ada lebih banyak bintang yang dekat dengan tampak lebih besar dan lebih terang, ”kata Wang. "Tapi sebaliknya, jumlah debu yang besar berarti bintang-bintang yang jauh lebih jauh akan jauh lebih tidak terlihat, sehingga latar belakang bintang-bintang dekat yang cerah ini mungkin merupakan kekosongan yang sangat gelap."
Karena ini adalah pertama kalinya bahwa populasi galaksi semacam ini telah ditemukan, para astronom menantikan apa lagi yang mereka temukan. Seperti berdiri, bahkan ALMA tidak cukup canggih untuk menyelidiki komposisi kimia dan populasi bintang galaksi ini. Namun, observatorium generasi berikutnya akan memiliki resolusi bagi para astrnomers untuk melakukan studi ini.
Ini termasuk James Webb Space Telescope, yang saat ini dijadwalkan diluncurkan pada 2021. Observatorium berbasis darat seperti ESO's Extremely Large Telescope (ELT), Thirty Meter Telescope (TMT) dan Giant Magellan Telescope (GMT) juga cenderung memainkan peran penting.
Ini adalah waktu yang menyenangkan bagi para astronom dan kosmologis. Sangat lambat, mereka mengupas lapisan lain Semesta untuk melihat rahasia apa yang mengintai di bawahnya!
