Pasukan ahli astronomi Inggeris dan Australia hari ini mengumumkan bahawa ia telah menemui pautan yang hilang yang secara langsung menghubungkan galaksi moden seperti Bima Sakti kita sendiri dengan Big Bang yang mencipta Alam Semesta kita 14 ribu juta tahun yang lalu. Penemuan ini adalah hasil usaha 10 tahun untuk memetakan penyebaran di angkasa 220,000 galaksi oleh 2dFGRS (2-darjah Field Galaxy Redshift Survey), sebuah konsortium ahli astronomi, menggunakan Teleskop Anglo-Australia 3.8-m (AAT) . Pautan yang hilang ini terungkap dengan adanya ciri-ciri halus dalam taburan galaksi dalam tinjauan. Analisis ciri-ciri ini juga membolehkan pasukan menimbang alam semesta dengan ketepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.
2dFGRS telah mengukur secara terperinci penyebaran galaksi, yang disebut struktur skala besar Alam Semesta. Corak ini berukuran dari 100 juta hingga 1 bilion tahun cahaya. Sifat struktur berskala besar ditentukan oleh proses fizikal yang beroperasi ketika alam semesta memang sangat muda.
Dr Shaun Cole dari University of Durham, yang memimpin penelitian ini, menjelaskan: “Pada saat kelahiran, alam semesta mengandung penyimpangan kecil, yang dianggap disebabkan oleh proses“ kuantum ”atau subatomik. Penyimpangan ini telah diperkuat oleh graviti sejak itu dan akhirnya menimbulkan galaksi yang kita lihat hari ini. "
Ahli teori pada tahun 1960-an menyarankan bahawa benih galaksi primordial harus dilihat sebagai riak dalam radiasi Latar Gelombang Mikro Kosmik (CMB) yang dipancarkan dalam panas yang tersisa dari Big Bang, ketika Alam Semesta berusia hanya 350.000 tahun. Riak kemudian dilihat pada tahun 1992 oleh satelit COBE NASA, tetapi sampai sekarang, tidak ada hubungan tegas yang dapat ditunjukkan dengan pembentukan galaksi. 2dFGRS telah mendapati bahawa corak yang dilihat pada riak-riak ini telah merebak ke Alam Semesta moden dan dapat dikesan pada galaksi hari ini.
Pola di CMB mengandungi titik-titik yang menonjol sekitar satu darjah, dihasilkan oleh gelombang suara yang menyebar di plasma Big Bang yang tidak dapat dibayangkan. Ciri-ciri ini dikenali sebagai "puncak akustik" atau "baryon wiggles". Ahli teori telah berspekulasi bahawa gelombang suara mungkin juga meninggalkan jejak dalam komponen alam semesta yang dominan - "benda gelap" eksotik, yang dengan sendirinya mendorong pembentukan galaksi. Ahli fizik dan ahli astronomi berusaha untuk mengenal pasti jejak ini dalam peta kawasan galaksi kita sendiri.
Setelah bertahun-tahun melakukan kerja keras untuk mengukur galaksi di Teleskop Anglo-Australia dan memodelkan sifatnya dengan teknik matematik dan komputasi yang canggih, pasukan 2dFGRS telah mengenal pasti kesan gelombang bunyi di Big Bang. Ini muncul sebagai ciri halus dalam "spektrum daya", statistik yang digunakan oleh para astronom untuk mengukur corak yang dilihat dalam peta taburan galaksi. Ciri-ciri ini selaras dengan yang dilihat di latar belakang gelombang mikro - yang bermaksud kita memahami sejarah kehidupan gas dari mana Galaksi terbentuk.
Ciri-ciri baryon mengandungi maklumat mengenai kandungan alam semesta, khususnya mengenai jumlah bahan biasa (dikenali sebagai baryon), jenis barang yang telah terkondensasi menjadi bintang dan planet dan yang mana kita sendiri dibuat.
Profesor Carlos Frenk, Pengarah Institut Kosmologi Komputasi Universiti Durham berkata: "Ciri-ciri baryon ini adalah cap jari genetik alam semesta kita. Mereka mewujudkan hubungan evolusi langsung ke Big Bang. Menemukannya adalah tonggak dalam pemahaman kita tentang bagaimana kosmos terbentuk. "
Profesor John Peacock dari Universiti Edinburgh, ketua pasukan kolaborasi 2dFGRS UK berkata: "Saya tidak fikir ada yang mengharapkan teori kosmologi sederhana dapat berfungsi dengan baik. Kami sangat bertuah kerana dapat melihat gambaran alam semesta ini. "
The 2dFGRS telah menunjukkan bahawa baryon adalah komponen kecil dari alam semesta kita, membentuk hanya 18% dari jumlah jisim, dengan 82% sisanya muncul sebagai bahan gelap. Buat pertama kalinya, pasukan 2dFGRS telah memecahkan penghalang ketepatan 10 peratus dalam mengukur jumlah jisim Alam Semesta.
Seolah-olah gambar ini tidak cukup aneh, 2dFGRS juga menunjukkan bahawa semua jisim di alam semesta (baik bercahaya dan gelap) melebihi 4: 1 oleh komponen yang lebih eksotik yang disebut "tenaga vakum" atau "tenaga gelap". Ini mempunyai sifat antigraviti, menyebabkan pengembangan alam semesta menjadi lebih cepat. Kesimpulan ini timbul ketika menggabungkan hasil 2dFGRS dengan data mengenai radiasi latar gelombang mikro, yang tersisa dari saat ciri baryon diciptakan. Asal dan identiti tenaga gelap tetap menjadi salah satu misteri mendalam sains moden.
Pengetahuan kami mengenai latar belakang gelombang mikro bertambah baik pada tahun 2003 dengan data dari satelit WMAP NASA. Pasukan WMAP menggabungkan maklumat mereka dengan analisis awal bahagian 2dFGRS untuk menyimpulkan bahawa kita memang hidup di alam semesta yang dikuasai oleh tenaga gelap. Ini dijuluki "terobosan tahun ini" pada tahun 2003 oleh majalah Science. Kini, penemuan pautan kosmik yang hilang oleh pasukan 2dFGRS, hampir tepat setahun kemudian, memahkotai pencapaian selama satu dekad kerja keras.
Dalam satu kelainan yang menarik, petunjuk mengenai identiti tenaga gelap dapat dikumpulkan dengan mencari ciri-ciri baryon dalam taburan galaksi yang sedang berkembang di antara sekarang dan Big Bang. Ahli astronomi UK dan kolaboratornya di seluruh dunia kini merancang tinjauan galaksi besar mengenai galaksi yang sangat jauh dengan tujuan ini.
Pengesahan bebas mengenai kehadiran ciri baryon dalam struktur berskala besar datang dari Sloan Digital Sky Survey yang diketuai AS. Mereka menggunakan kaedah pelengkap yang tidak melibatkan spektrum daya, dan mempelajari sekumpulan galaksi yang jarang berlaku dengan isipadu yang lebih besar daripada 2dFGRS. Walaupun begitu, kesimpulannya konsisten, yang sangat memuaskan.
Profesor Michael Strauss dari Princeton University, Jurucakap untuk kerjasama SDSS berkata: “Ini adalah sains yang luar biasa. Kedua-dua kumpulan kini secara bebas melihat bukti langsung untuk pertumbuhan struktur oleh ketidakstabilan graviti dari turun naik awal yang dilihat pada latar belakang gelombang mikro kosmik. "
Sumber Asal: Siaran Berita PPARC
