Gambar baru kampanye Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 ini mengungkapkan populasi tujuh galaksi yang jauh sebelumnya tidak terlihat, yang diamati saat mereka muncul dalam periode 350 juta hingga 600 juta tahun setelah Big Bang. Ellis (Caltech), dan Tim UDF 2012
Para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA telah melihat beberapa galaksi paling jauh, redup, dan purba yang pernah terdeteksi dalam survei baru. Gambar-gambar yang diambil dengan Wide Field Camera 3 (WFC 3) Hubble terlihat lebih jauh ke masa lalu daripada pengamatan Hubble sebelumnya, memberikan informasi tentang kondisi di Alam Semesta awal.
"Ini seperti versi ilmiah dari kisah Kejadian," kata astronom Avi Loeb dari Universitas Harvard.
Tujuh galaksi jauh mewakili populasi galaksi yang sebelumnya tidak terlihat yang terbentuk lebih dari 13 miliar tahun yang lalu, ketika Alam Semesta kurang dari 3 persen dari usia saat ini. Dalam gambar terdalam ini dari Hubble, para astronom dapat mengambil sampel jumlah galaksi pada saat itu. Hasilnya menunjukkan penurunan jumlah galaksi yang mulus dengan meningkatnya waktu lihat kembali menjadi sekitar 450 juta tahun setelah Big Bang.
Data tersebut memberikan sensus pertama yang andal dari periode sejarah kosmik yang belum dipetakan ini, menurut para ilmuwan. Ketika para astronom melihat lebih dalam ke Alam Semesta, angka-angka galaksi tampak turun dengan lancar membuat mereka percaya bahwa "fajar kosmik" itu bertahap, bukan peristiwa dramatis.
"Pengamatan gelombang mikro setelah Ledakan Besar memberitahu kita bahwa reionisasi terjadi lebih dari 13 miliar tahun yang lalu," kata Brant Robertson dari University of Arizona di Tucson, anggota tim survei. “Data kami mengkonfirmasi bahwa reionisasi adalah proses berlarut-larut yang terjadi selama beberapa ratus juta tahun dengan galaksi yang secara perlahan membangun bintang dan unsur-unsur kimia mereka. Tidak ada momen dramatis tunggal ketika galaksi terbentuk; itu adalah proses bertahap. "
Galaksi-galaksi ini ditemukan sebagai bagian dari survei Hubble yang ambisius terhadap bidang langit yang dipelajari secara intensif yang dikenal sebagai Ultra Deep Field (UDF), yang awalnya diambil pada 2003-2004, dengan fokus pada area kecil di angkasa di konstelasi Fornax . Dalam kampanye 2012 baru, yang disebut UDF 2012, tim astronom yang dipimpin oleh Richard Ellis dari California Institute of Technology menggunakan WFC3 untuk mengintip lebih dalam ke ruang angkasa dalam cahaya inframerah-dekat daripada pengamatan Hubble sebelumnya. Pengamatan dilakukan selama enam minggu selama Agustus dan September 2012, dan hasil ilmiah pertama sekarang muncul dalam serangkaian makalah ilmiah. Tim UDF 2012 secara terbuka merilis data unik ini, setelah menyiapkannya untuk digunakan oleh kelompok penelitian lain.
"Hubble hanya mencapai sains yang hebat," kata John Grunsfeld, mantan astronot dan administrator rekanan NASA untuk sains, berbicara pada briefing tentang survei baru tersebut. “Ini adalah kisah asal-usul, di mana kita akan kembali ke awal, kembali ke bintang pertama yang muncul di Semesta. Ini membuktikan bahwa ketika kita mendapatkan Teleskop Luar Angkasa James Webb secara online, maka akan banyak yang harus dilihat dan banyak yang harus dilakukan. ”
James Webb Space Telescope dijadwalkan diluncurkan pada 2018.
Para astronom mendeteksi tujuh galaksi dalam periode waktu 400-600 juta tahun setelah Big Bang. Semua sangat jauh, mereka berada di kejauhan dengan pergeseran merah dari 8,6 menjadi hampir 12.
Para astronom mempelajari jagat raya yang jauh dalam cahaya inframerah dekat karena perluasan ruang membentang ultraviolet dan cahaya tampak dari galaksi menjadi panjang gelombang inframerah, sebuah fenomena yang disebut "pergeseran merah". Semakin jauh sebuah galaksi, semakin tinggi pergeseran merahnya.
Khususnya, salah satu galaksi mungkin pemecah rekor jarak, diamati 380 juta tahun setelah kelahiran alam semesta kita di Big Bang, sesuai dengan pergeseran merah 11,9. Ini adalah galaksi UDFj-39546284, yang sebelumnya terdeteksi dan pada awalnya disarankan sebagai objek paling jauh yang pernah ditemukan hampir dua tahun lalu oleh Hubble. Pengamatan kemudian menempatkannya pada pergeseran merah 10,3, tetapi pengamatan yang baru disempurnakan membuatnya lebih jauh.
Garis waktu Semesta dan pengamatan kita terhadapnya. Kredit: Universitas Arizona.
Para ilmuwan berpikir bahwa alam semesta dimulai dengan Big Bang sekitar 13,7 miliar tahun yang lalu. Hidrogen terbentuk sekitar 400.000 tahun kemudian tetapi tanpa bintang, ruangwaktu gelap. Sekitar 200 juta tahun kemudian, awan hidrogen runtuh membentuk bintang dan galaksi pertama; apa yang para astronom sebut sebagai "fajar kosmik." Cahaya dari bintang-bintang baru ini mulai memecah hidrogen menjadi proton dan elektron selama periode waktu yang disebut reionisasi kosmik. Di alam semesta saat ini, para ilmuwan melihat galaksi tumbuh dalam massa dan ukuran dengan sintesis unsur-unsur, yang mengarah pada pembentukan molekul kompleks termasuk komponen untuk menciptakan kehidupan. Matahari dan tata surya kita terbentuk lebih dari 4 miliar tahun yang lalu.
“Tim mendorong Hubble ke batasnya. Ini mungkin adalah punggung terjauh yang dapat dilihat Hubble, menurut pemimpin penelitian, Richard Ellis. "Kami mendorong Hubble jauh melampaui apa yang dirancang untuk dilakukan."
Baca lebih lanjut tentang temuan dan Kampanye HUDF 2012 di HubbleSite.
Baca makalah tim: Kelimpahan Galaksi Pembentuk Bintang di Redshift Range 8.5 hingga 12: Hasil Baru dari Kampanye Hubble Ultra Deep Field 2012
Sumber Tambahan: CalTech ESA Hubble
