13 galaksi jauh ditemukan dalam sampel langit. Kredit gambar: ESO. Klik untuk memperbesar.
Ini adalah salah satu tujuan utama kosmologi observasional untuk melacak cara galaksi terbentuk dan berevolusi dan membandingkannya dengan prediksi dari model teoritis. Oleh karena itu penting untuk mengetahui setepat mungkin berapa banyak galaksi yang hadir di alam semesta pada zaman yang berbeda.
Ini lebih mudah dikatakan daripada dilakukan. Memang, jika menghitung galaksi dari gambar astronomi yang dalam relatif mudah, mengukur jaraknya - karenanya, zaman dalam sejarah alam semesta tempat kita melihatnya [1] - jauh lebih sulit. Ini membutuhkan pengambilan spektrum galaksi dan mengukur pergeseran merahnya [2].
Namun, untuk galaksi yang paling samar - yang kemungkinan besar adalah yang terjauh dan yang tertua - ini membutuhkan banyak waktu pengamatan pada teleskop terbesar. Hingga saat ini, para astronom harus terlebih dahulu dengan hati-hati memilih kandidat galaksi redshift tinggi, untuk meminimalkan waktu yang dihabiskan untuk mengukur jarak. Tetapi tampaknya para astronom terlalu berhati-hati dalam melakukannya, dan karenanya memiliki gambaran yang salah tentang populasi galaksi.
Akan lebih baik untuk "secara sederhana" mengamati dalam bidang langit tertentu semua galaksi lebih terang dari batas yang diberikan. Tetapi melihat satu objek pada satu waktu akan membuat studi seperti itu menjadi tidak mungkin.
Untuk mengambil tantangan, tim astronom Perancis dan Italia [3] menggunakan teleskop terbesar dengan instrumen yang sangat khusus, sangat sensitif yang mampu mengamati sejumlah besar objek (samar) di alam semesta terpencil secara bersamaan.
Para astronom memanfaatkan Multi-Object Spectrograph (VIMOS) yang bisa digunakan pada Melipal, salah satu teleskop 8,2 m dari Lengkungan Teleskop Sangat Besar ESO. VIMOS dapat mengamati spektrum sekitar 1.000 galaksi dalam satu paparan, dari mana pergeseran merah, maka dari itu jarak, dapat diukur. Kemungkinan untuk mengamati dua galaksi sekaligus akan sama dengan menggunakan dua Teleskop Satuan VLT secara bersamaan. VIMOS dengan demikian secara efektif menggandakan efisiensi VLT ratusan kali.
Hal ini memungkinkan untuk menyelesaikan dalam beberapa jam pengamatan yang akan memakan waktu berbulan-bulan hanya beberapa tahun yang lalu. Dengan kemampuan hingga sepuluh kali lebih produktif daripada instrumen yang bersaing, VIMOS menawarkan kemungkinan untuk pertama kalinya melakukan sensus yang tidak bias dari Semesta yang jauh.
Menggunakan efisiensi tinggi dari instrumen VIMOS, tim astronom memulai Survei VIMOS VLT Deep (VVDS) yang tujuannya adalah untuk mengukur di beberapa bidang langit yang dipilih, pergeseran merah semua galaksi yang lebih terang dari pada 24 di merah, yaitu , galaksi yang mencapai 16 juta lebih redup dari apa yang bisa dilihat mata tanpa bantuan.
Dalam sampel total sekitar 8.000 galaksi yang dipilih hanya berdasarkan kecerahan yang diamati dalam cahaya merah, hampir 1.000 galaksi pembentuk bintang yang terang dan penuh semangat ditemukan pada zaman 1.500 hingga 4.500 juta tahun setelah Ledakan Besar (pergeseran merah antara 1,4 dan 5) .
“Yang mengejutkan kami,” kata Olivier Le F? Vre, dari Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Prancis) dan co-leader dari proyek VVDS, “ini dua hingga enam kali lebih tinggi daripada yang ditemukan oleh karya sebelumnya. Galaksi-galaksi ini terlewatkan karena survei sebelumnya telah memilih objek dengan cara yang jauh lebih terbatas daripada yang kami lakukan. Dan mereka melakukannya untuk mengakomodasi efisiensi yang jauh lebih rendah dari instrumen generasi sebelumnya. ”
Sementara pengamatan dan model secara konsisten menunjukkan bahwa Semesta belum membentuk banyak bintang dalam miliar tahun pertama waktu kosmik, penemuan yang dibuat oleh para ilmuwan menyerukan perubahan signifikan dalam gambar ini.
Menggabungkan spektrum semua galaksi dalam kisaran pergeseran merah yang diberikan (yaitu milik zaman yang sama), para astronom dapat memperkirakan jumlah bintang yang terbentuk di galaksi-galaksi ini. Mereka menemukan bahwa galaksi di alam semesta muda berubah menjadi bintang antara 10 dan 100 kali massa Matahari kita dalam setahun.
"Penemuan ini menyiratkan bahwa galaksi membentuk lebih banyak bintang di awal kehidupan Semesta daripada yang diperkirakan sebelumnya," jelas Gianpaolo Vettolani, co-leader lain dari proyek VVDS, yang bekerja di INAF-IRA di Bologna (Italia). "Pengamatan ini akan menuntut penilaian ulang yang mendalam atas teori kita tentang pembentukan dan evolusi galaksi di alam semesta yang berubah."
Sekarang tetap bagi para astronom untuk menjelaskan bagaimana seseorang dapat menciptakan populasi galaksi yang sedemikian besar, menghasilkan lebih banyak bintang daripada yang diperkirakan sebelumnya, pada saat Alam Semesta sekitar 10-20% dari usia saat ini.
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
