Menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble dan Teleskop Sangat Besar (VLT), para astronom telah melihat ke belakang untuk menemukan galaksi yang paling jauh sejauh ini. "Kami mengamati sebuah galaksi yang pada dasarnya ada ketika Alam Semesta baru berusia sekitar 600 juta tahun, dan kami melihat galaksi ini - dan Alam Semesta - 13,1 miliar tahun lalu," kata Dr. Matt Lehnert dari Observatoire de Paris, yang adalah penulis utama makalah baru di Nature. “Kondisinya sangat berbeda saat itu. Gambaran dasar di mana penemuan ini tertanam adalah bahwa ini adalah zaman di mana Semesta berubah dari netral menjadi dasarnya terionisasi. ”
Lehnert dan tim internasional menggunakan VLT untuk melakukan pengamatan lanjutan terhadap galaksi - yang disebut UDFy-38135539 - yang diungkapkan oleh pengamatan Hubble pada 2009. Para astronom menganalisis pancaran galaksi yang sangat redup untuk mengukur jarak - dan usia. Ini adalah pengamatan pertama yang dikonfirmasi atas galaksi yang cahayanya muncul dari reionisasi Semesta.
Periode reionisasi adalah tentang waktu terjauh yang dapat diamati oleh para astronom. Big Bang, 13,7 miliar tahun lalu, menciptakan alam semesta yang panas dan keruh. Sekitar 400.000 tahun kemudian, suhu mendingin, elektron dan proton bergabung membentuk hidrogen netral, dan murk pun hilang. Beberapa waktu sebelum 1 miliar tahun setelah Big Bang, hidrogen netral mulai membentuk bintang di galaksi pertama, yang memancarkan energi dan mengubah hidrogen kembali menjadi terionisasi. Meskipun bukan sup plasma tebal pada periode sebelumnya tepat setelah Big Bang, formasi galaksi ini memulai zaman reionisasi, membersihkan kabut hidrogen buram yang memenuhi kosmos pada masa awal ini.
"Seluruh sejarah Semesta berasal dari reionisasi," kata Lehnert saat konferensi pers online. "Materi gelap yang melingkupi Semesta mulai menyeret gas dan membentuk galaksi pertama. Ketika galaksi mulai terbentuk, ia mereionisasi Semesta. ”
UDFy-38135539 adalah sekitar 100 juta tahun cahaya lebih jauh dari objek paling jauh sebelumnya, ledakan sinar gamma.
Mempelajari galaksi-galaksi pertama ini sangat sulit, kata Lehnert, karena cahaya redup sebagian besar jatuh di bagian inframerah spektrum karena panjang gelombangnya telah diregangkan oleh ekspansi Semesta - efek yang dikenal sebagai pergeseran merah. Selama waktu kurang dari satu miliar tahun setelah Ledakan Besar, kabut hidrogen yang menyelimuti Semesta menyerap sinar ultraviolet yang ganas dari galaksi muda.
Wide Field Camera 3 baru di NASA / ESA Hubble Space Telescope menemukan beberapa objek kandidat pada tahun 2009, dan dengan 16 jam pengamatan menggunakan VLT, tim dapat digunakan untuk mendeteksi cahaya yang sangat redup dari hidrogen pada pergeseran merah dari 8.6.
Tim menggunakan instrumen spektroskopi inframerah SINFONI pada VLT dan waktu pemaparan yang sangat lama.
"Mengukur pergeseran merah galaksi yang paling jauh sejauh ini sangat menarik," kata rekan penulis Nicole Nesvadba (Institut d'Astrophysique Spatiale), "tetapi implikasi astrofisika dari deteksi ini bahkan lebih penting. Ini adalah pertama kalinya kita tahu pasti bahwa kita sedang melihat salah satu galaksi yang membersihkan kabut yang telah memenuhi alam semesta purba. ”
Salah satu hal mengejutkan tentang penemuan ini adalah bahwa cahaya dari UDFy-38135539 tampaknya tidak cukup kuat sendiri untuk membersihkan kabut hidrogen. "Pasti ada galaksi lain, mungkin sahabat terdekat UDFy-38135539 yang lebih redup dan kurang masif," kata rekan penulis Mark Swinbank dari Universitas Durham, "yang juga membantu membuat ruang di sekitar galaksi transparan. Tanpa bantuan tambahan ini, cahaya dari galaksi, betapapun cemerlang, akan terperangkap dalam kabut hidrogen di sekitarnya dan kami tidak akan dapat mendeteksinya. "
Sumber: ESO, briefing pers
