Sekumpulan galaksi yang baru ditemui dengan teknik rehat Lyman. Kredit gambar: Astronomi & Astrofizik. Klik untuk membesarkan
Pasukan ahli astronomi antarabangsa telah melakukan salah satu tinjauan terperinci mengenai galaksi yang paling jauh. Galaksi-galaksi ini begitu jauh, kita melihatnya seperti yang kelihatan ketika Alam Semesta berusia kurang dari separuh usia sekarang. Salah satu kejutan besar tinjauan ini; bagaimanapun, sejauh mana galaksi muda ini sesuai dengan struktur yang kita lihat di Alam Semesta semasa. Ini bermaksud bahawa galaksi mungkin berkembang melalui pertembungan dan penggabungan jauh lebih awal daripada yang dipercayai sebelumnya.
Sekumpulan ahli astronomi dari Perancis, AS, Jepun, dan Korea, yang diketuai oleh Denis Burgarella baru-baru ini menemui galaksi baru di Awal Alam Semesta. Mereka telah dikesan untuk pertama kalinya dalam jarak dekat UV dan panjang gelombang inframerah jauh. Penemuan mereka akan dilaporkan dalam terbitan Astronomi & Astrofizik yang akan datang. Penemuan ini adalah langkah baru untuk memahami bagaimana galaksi berkembang.
Ahli astronomi Denis Burgarella (Observatoire Astronomique Marseille Provence, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Perancis) dan rakan-rakannya dari Perancis, AS, Jepun, dan Korea, baru-baru ini telah mengumumkan penemuan mereka mengenai galaksi baru di Alam Semesta Awal untuk pertama kalinya dalam jarak dekat UV dan panjang gelombang inframerah jauh. Penemuan ini membawa kepada penyiasatan menyeluruh pertama mengenai galaksi awal. Penemuan ini akan dilaporkan dalam terbitan Astronomi & Astrofizik yang akan datang.
Pengetahuan mengenai galaksi awal telah mencapai kemajuan besar dalam sepuluh tahun terakhir. Dari akhir tahun 1995, para astronom telah menggunakan teknik baru, yang dikenal sebagai "teknik istirahat Lyman". Teknik ini membolehkan galaksi yang sangat jauh dapat dikesan. Mereka dilihat seperti ketika Alam Semesta jauh lebih muda, sehingga memberikan petunjuk bagaimana galaksi terbentuk dan berkembang. Teknik pemecahan Lyman telah memindahkan perbatasan tinjauan galaksi jauh lebih jauh ke pergeseran merah z = 6-7 (iaitu kira-kira 5% dari zaman Alam Semesta sekarang). Dalam astronomi, pergeseran merah menunjukkan pergeseran gelombang cahaya dari galaksi yang menjauh dari Bumi. Gelombang cahaya beralih ke panjang gelombang yang lebih panjang, iaitu ke arah hujung spektrum merah. Semakin tinggi pergeseran merah galaksi, semakin jauh dari kita.
Teknik pemecahan Lyman didasarkan pada ciri "hilangnya" galaksi jauh yang diperhatikan pada panjang gelombang UV yang jauh. Oleh kerana cahaya dari galaksi yang jauh hampir sepenuhnya diserap oleh hidrogen pada 0,912 nm (disebabkan oleh garis penyerapan hidrogen, yang ditemui oleh ahli fizik Theodore Lyman), galaksi itu "hilang" dalam saringan ultraviolet jauh. Rajah 2 menggambarkan? Hilangnya? galaksi dalam penapis UV jauh. Ketidakselesaan Lyman secara teorinya berlaku pada 0.912 nm. Foton pada panjang gelombang yang lebih pendek diserap oleh hidrogen di sekitar bintang atau di dalam galaksi yang diperhatikan. Untuk galaksi pergeseran merah tinggi, ketakselerasan Lyman diubah merah sehingga ia berlaku pada panjang gelombang yang lebih panjang dan dapat dilihat dari Bumi. Dari pemerhatian darat, ahli astronomi pada masa ini dapat mengesan galaksi dengan jarak pergeseran merah z ~ 3 hingga z ~ 6. Namun, setelah dikesan, masih sukar untuk mendapatkan maklumat tambahan mengenai galaksi ini kerana sangat samar.
Buat pertama kalinya, Denis Burgarella dan pasukannya dapat mengesan galaksi yang kurang jauh melalui teknik rehat Lyman. Pasukan ini mengumpulkan data dari pelbagai asal: data UV dari satelit NASA GALEX, data inframerah dari satelit SPITZER, dan data dalam jarak yang dapat dilihat di teleskop ESO. Dari data ini, mereka memilih sekitar 300 galaksi yang menunjukkan penghilangan UV yang jauh. Galaksi-galaksi ini memiliki pergeseran merah mulai dari 0,9 hingga 1,3, yaitu, mereka diperhatikan pada saat Alam Semesta memiliki kurang dari separuh usia sekarang. Ini adalah kali pertama sampel besar Lyman Break Galaxies ditemui pada z ~ 1. Oleh kerana galaksi-galaksi ini tidak jauh dari sampel yang diperhatikan hingga sekarang, mereka juga lebih terang dan lebih senang dikaji pada semua panjang gelombang sehingga memungkinkan analisis mendalam dari UV hingga inframerah dilakukan.
Pemerhatian sebelumnya mengenai galaksi yang jauh menyebabkan penemuan dua kelas galaksi, salah satunya merangkumi galaksi yang memancarkan cahaya dalam jarak gelombang UV yang hampir dan kelihatan. Jenis galaksi yang lain memancarkan cahaya dalam jarak inframerah (IR) dan submillimeter. Galaksi UV tidak diperhatikan dalam jarak inframerah, sementara galaksi IR tidak diperhatikan di UV. Oleh itu, sukar untuk menjelaskan bagaimana galaksi seperti itu dapat berkembang menjadi galaksi masa kini yang memancarkan cahaya pada semua panjang gelombang. Dengan kerja mereka, Denis Burgarella dan rakan-rakannya telah mengambil langkah untuk menyelesaikan masalah ini. Semasa melihat sampel galaksi z ~ 1 baru mereka, mereka mendapati bahawa sekitar 40% galaksi ini juga memancarkan cahaya dalam jarak inframerah. Ini adalah kali pertama sebilangan besar galaksi jauh diperhatikan dalam jarak panjang gelombang UV dan IR, menggabungkan sifat kedua-dua jenis utama.
Dari pemerhatian mereka terhadap sampel ini, pasukan juga menyimpulkan pelbagai maklumat mengenai galaksi ini. Menggabungkan pengukuran UV dan inframerah memungkinkan untuk menentukan kadar pembentukan bintang di galaksi yang jauh ini untuk pertama kalinya. Bintang-bintang terbentuk di sana dengan sangat aktif, dengan kadar beberapa ratus hingga seribu bintang per tahun (hanya beberapa bintang yang terbentuk di Galaxy kita setiap tahun). Pasukan ini juga mempelajari morfologi mereka, dan menunjukkan bahawa kebanyakannya adalah galaksi spiral. Hingga kini, galaksi jarak jauh dipercayai terutamanya galaksi yang berinteraksi, dengan bentuk yang tidak teratur dan kompleks. Denis Burgarella dan rakan-rakannya sekarang telah menunjukkan bahawa galaksi dalam sampel mereka, yang dilihat ketika Alam Semesta mempunyai sekitar 40% dari umurnya sekarang, mempunyai bentuk biasa, mirip dengan galaksi masa kini seperti kita. Mereka membawa elemen baru untuk pemahaman kita mengenai evolusi galaksi.
Sumber Asal: Siaran Berita Astronomi & Astrofizik
