Selama beberapa dekad, para astronom telah berusaha melihat sejauh mana yang mereka dapat ke Alam Semesta yang dalam. Dengan mengamati kosmos tidak lama setelah Big Bang, ahli astrofizik dan ahli kosmologi berharap dapat mempelajari semua yang mereka dapat mengenai pembentukan awal Alam Semesta dan evolusi berikutnya. Terima kasih kepada instrumen seperti Teleskop Angkasa Hubble, ahli astronomi telah dapat melihat bahagian-bahagian Alam Semesta yang sebelumnya tidak dapat diakses.
Tetapi Hubble yang terhormat tidak dapat melihat semua yang terjadi semasa Alam Semesta awal. Namun, dengan menggunakan kekuatan gabungan beberapa pemerhati astronomi terbaru dari seluruh dunia, sepasukan ahli astronomi antarabangsa yang diketuai oleh Institut Astronomi Universiti Tokyo memerhatikan 39 galaksi kuno yang sebelumnya belum ditemui, penemuan yang boleh memberi implikasi besar terhadap astronomi dan kosmologi.
Pasukan di sebalik penemuan itu termasuk anggota dari Institut Astronomi Universiti Tokyo, Pusat Penyelidikan Ilmiah Nasional Perancis (CNRS), Anhui Normal University di China, University of Ludwig-Maximilians di Munich, National Astronomical Observatories of China, dan Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) di Taiwan. Penyelidikan mereka muncul dalam edisi 7 Ogos Alam semula jadi.
Melihat "Tidak Terlihat"
Sederhananya, galaksi seawal mungkin di Alam Semesta tetap tidak dapat dilihat hingga kini kerana cahaya mereka sangat samar dan terjadi pada panjang gelombang panjang yang tidak dapat dikesan oleh Hubble. Pasukan
Penemuan yang dihasilkan bukan sahaja belum pernah terjadi sebelumnya, tetapi penemuan banyak galaksi jenis ini menentang model kosmologi semasa. Sebagai Tao Wang, seorang penyelidik dari AISAA dan pengarang bersama kajian ini, menjelaskan:
"Ini adalah pertama kalinya populasi galaksi besar yang begitu besar disahkan selama 2 miliar tahun pertama kehidupan alam semesta 13.7-bilion tahun. Perkara ini sebelumnya tidak dapat dilihat oleh kita. Penemuan ini bertentangan dengan model semasa untuk tempoh evolusi kosmik dan akan membantu menambahkan beberapa butiran, yang telah hilang hingga sekarang. "
Galaksi-galaksi ini, walaupun merupakan yang terbesar yang ada pada waktu itu, masih sangat sukar untuk dilihat. Sebilangan besar alasannya ada kaitannya dengan sejauh mana cahaya mereka diregangkan oleh pengembangan Alam Semesta. Dalam astronomi sehari-hari,
Ini membolehkan ahli astronomi untuk tidak hanya mengetahui sejauh mana objek itu, tetapi seperti apa objek itu pada masa lalu. Tetapi ketika melihat zaman Alam Semesta yang paling awal (lebih dari 13 bilion tahun yang lalu) jarak yang sangat jauh membentang panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat hingga ke titik di mana ia tidak lagi berada dalam domain cahaya yang dapat dilihat dan menjadi inframerah.
Sebab lain galaksi ini sukar dilihat adalah bahawa galaksi yang lebih besar cenderung diselimuti oleh habuk, terutama ketika mereka masih berada di bahagian awal pembentukannya. Ini cenderung mengaburkan mereka lebih banyak daripada rakan galaksi mereka yang lebih kecil. Atas sebab-sebab ini, ada beberapa kecurigaan bahawa galaksi ini tidak setua yang disarankan oleh pasukan. Seperti yang ditunjukkan oleh Wang:
"Sukar untuk meyakinkan rakan-rakan kita bahawa galaksi-galaksi ini sudah lama seperti yang kita duga. Kecurigaan awal kami mengenai keberadaan mereka berasal dari data inframerah Spitzer Space Telescope. Tetapi ALMA memiliki mata yang tajam dan mengungkapkan perinciannya pada panjang gelombang submillimeter, panjang gelombang terbaik untuk mengintip melalui debu yang ada di alam semesta awal. Meski begitu, ia mengambil data lebih lanjut dari Teleskop Sangat Besar yang bernama imajinatif di Chile untuk benar-benar membuktikan bahawa kita melihat galaksi besar kuno di mana tidak ada yang pernah dilihat sebelumnya. "
Apa Makna Ini Bagi Astronomi?
Oleh kerana penemuan galaksi ini menentang model kosmologi kita sekarang, penemuan pasukan secara semula jadi mempunyai implikasi yang signifikan bagi para astronom. Seperti yang dijelaskan oleh Kotaro Kohno, seorang profesor di Institut Astronomi dan pengarang bersama kajian ini:
“Semakin besar galaksi, semakin besar lubang hitam supermasif di jantungnya. Oleh itu, kajian mengenai galaksi ini dan evolusi mereka akan memberitahu kita lebih banyak mengenai evolusi lubang hitam supermasif juga, ”tambah Kohno. “Galaksi besar juga berkaitan erat dengan penyebaran bahan gelap yang tidak dapat dilihat. Ini berperanan dalam membentuk struktur dan penyebaran galaksi. Penyelidik teori perlu mengemas kini teori mereka sekarang. "
Satu lagi penemuan menarik adalah cara di mana 39 galaksi kuno ini berbeza dengan galaksi kuno kita. Sebagai permulaan, galaksi ini mempunyai ketumpatan bintang yang lebih tinggi daripada Bima Sakti sekarang; yang bermaksud bahawa jika galaksi kita serupa, bintang akan melihat sesuatu yang sangat berbeza ketika mereka memandang ke langit malam.
"Untuk satu perkara, langit malam akan kelihatan lebih megah. Ketumpatan bintang yang lebih besar bermaksud akan ada lebih banyak bintang yang ditutup dengan kelihatan lebih besar dan lebih terang, ”kata Wang. "Tetapi sebaliknya, sejumlah besar debu bermaksud bintang yang jauh lebih jauh akan kelihatan kurang, jadi latar belakang bintang-bintang dekat yang terang ini mungkin merupakan ruang kosong yang sangat luas."
Oleh kerana ini adalah kali pertama populasi galaksi seperti ini ditemui, para astronom menantikan apa lagi yang mungkin mereka dapati. Seperti sekarang, ALMA tidak cukup canggih untuk menyelidiki komposisi kimia dan populasi bintang galaksi ini. Walau bagaimanapun, pemerhatian generasi akan datang mempunyai ketetapan bagi para astrnomer untuk menjalankan kajian ini.
Ini termasuk Teleskop Angkasa James Webb, yang kini dijadualkan untuk dilancarkan pada tahun 2021. Observatorium di darat seperti Teleskop Sangat Besar (ELT) ESO, Teleskop Tiga Puluh Meter (TMT) dan Teleskop Magellan Giant (GMT) juga cenderung memainkan peranan penting.
Ini adalah masa yang menggembirakan bagi ahli astronomi dan ahli kosmologi. Dengan begitu perlahan, mereka mengupas lapisan Alam Semesta yang lain untuk melihat rahsia apa yang tersembunyi di bawahnya!
