Selama ratusan juta tahun setelah Big Bang, seluruh alam semesta adalah sup kental atom hidrogen yang berenang dalam kegelapan total. Begitu padatnya goulash kosmik ini sehingga cahaya pertama dari bintang pertama yang ada tidak dapat menembusnya - kabut hidrogen hanya menyerap dan menyebarkan cahaya bintang dalam lingkaran, menjebak alam semesta dalam zaman kegelapan kosmik seperti semakin banyak bintang, galaksi dan hitam lubang perlahan membara hidup.
Itu semua berubah setelah sekitar 500 juta tahun, ketika perombakan besar kosmik yang disebut zaman reionisasi dimulai. Ketika galaksi kuno tumbuh semakin besar dan memancarkan energi yang lebih kuat, mereka mulai membakar kabut kosmik yang mengelilinginya dengan memecah (atau mengionisasi) atom hidrogen menjadi plasma proton dan elektron bebas. Tiba-tiba, cahaya dapat melakukan perjalanan melintasi kosmos - pertama melalui "gelembung" plasma yang mengelilingi galaksi besar, kemudian semakin jauh saat beberapa gelembung mulai mengembang dan tumpang tindih.
Sekarang, untuk pertama kalinya, para astronom yakin mereka telah mendeteksi tiga dari gelembung-gelembung yang membersihkan kabut yang sedang bekerja membentuk kembali alam semesta dalam kelompok galaksi yang berjarak 13 miliar tahun cahaya.
Dalam sebuah studi yang dipresentasikan minggu ini di konferensi American Astronomical Society di Honolulu dan diajukan untuk publikasi dalam edisi mendatang The Astrophysical Journal, sebuah tim astronom internasional mengidentifikasi trio galaksi yang jauh yang tampaknya memancarkan beberapa cahaya paling awal. pernah diamati. Kelompok galaksi, bernama EGS77, diperkirakan sekitar 680 juta tahun setelah Big Bang (kira-kira 5% dari usia alam semesta saat ini yaitu 13,8 miliar tahun) dan tampaknya dikelilingi oleh tiga gelembung plasma yang tumpang tindih - artinya galaksi perintis ini mungkin telah terperangkap dalam aksi reionizing sudut alam semesta mereka dan membawa zaman kegelapan kosmik berakhir.
"EGS77 telah membentuk gelembung besar yang memungkinkan cahayanya melakukan perjalanan ke Bumi," kata rekan penulis studi Vithal Tilvi, seorang peneliti di Arizona State University, dalam sebuah pernyataan. "Akhirnya, gelembung seperti ini tumbuh di sekitar semua galaksi dan mengisi ruang antargalaksi, reionisasi alam semesta dan membuka jalan bagi cahaya untuk melakukan perjalanan melintasi kosmos."
Untuk menemukan galaksi-galaksi penghilang kabut purba ini, para peneliti mensurvei sebagian kecil ruang untuk panjang gelombang cahaya ultraviolet yang dipancarkan oleh bintang-bintang paling awal, yang juga dikenal sebagai emisi Lyman-alpha. Cahaya dimulai pada panjang gelombang 121,6 nanometer tetapi, setelah melakukan perjalanan selama milyaran tahun di alam semesta yang mengembang, perlahan-lahan membentang ke kisaran inframerah-dekat (700 nanometer hingga 1 milimeter), yang lebih mudah dideteksi dengan teleskop Bumi.
Survei ini menghasilkan tiga titik ruang yang tumpang tindih yang tampaknya memancarkan panjang gelombang yang tepat khas bintang kuno mengionisasi lingkungan mereka. Tim membandingkan pengamatan ini dengan data dari dua teleskop lain dan mengkonfirmasi galaksi sekitar 13 miliar tahun cahaya, menjadikannya kelompok galaksi terjauh yang pernah terdeteksi dan menempatkannya tepat di perbatasan zaman reionisasi.
"EGS77 adalah kelompok galaksi pertama yang tertangkap basah saat membersihkan kabut kosmik ini," kata rekan penulis studi James Rhoads dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, dalam pernyataannya.
