Paparan paparan galaksi Haro 11. Kredit gambar: Hubble. Klik untuk membesarkan
Sebuah galaksi kecil telah memberi pandangan kepada para astronom pada suatu masa ketika objek terang pertama di alam semesta terbentuk, mengakhiri zaman kegelapan yang mengikuti kelahiran alam semesta.
Ahli astronomi dari Sweden, Sepanyol dan Universiti Johns Hopkins menggunakan satelit NASA Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) untuk membuat pengukuran langsung pertama radiasi pengion yang bocor dari galaksi kerdil yang mengalami pembentukan bintang. Hasilnya, yang mempunyai konsekuensi untuk memahami bagaimana alam semesta awal berkembang, akan membantu para astronom menentukan sama ada bintang pertama? atau jenis objek lain? mengakhiri zaman gelap kosmik.
Pasukan ini akan membentangkan hasilnya pada 12 Januari di mesyuarat Persatuan Astronomi Amerika ke-207 di Washington, D.C.
Dianggap oleh banyak ahli astronomi sebagai peninggalan dari tahap awal alam semesta, galaksi kerdil adalah galaksi kecil, sangat samar yang mengandungi pecahan gas yang besar dan sedikit bintang. Menurut satu model pembentukan galaksi, banyak galaksi yang lebih kecil ini bergabung untuk membangun yang lebih besar pada masa kini. Sekiranya itu benar, mana-mana galaksi kerdil yang diamati sekarang dapat dianggap sebagai "fosil" yang berjaya bertahan? tanpa perubahan yang ketara? dari tempoh yang lebih awal.
Diketuai oleh Nils Bergvall dari Observatorium Astronomi di Uppsala, Sweden, pasukan itu mengamati sebuah galaksi kecil, yang dikenali sebagai Haro 11, yang terletak kira-kira 281 juta tahun cahaya di buruj selatan Sculptor. Analisis pasukan terhadap data FUSE menghasilkan hasil yang penting: antara 4 peratus dan 10 peratus radiasi pengion yang dihasilkan oleh bintang panas di Haro 11 dapat melepaskan diri ke ruang intergalaksi.
Pengionan adalah proses di mana atom dan molekul dilucutkan elektron dan ditukar menjadi ion bermuatan positif. Sejarah tahap pengionan adalah penting untuk memahami evolusi struktur di alam semesta awal, kerana ia menentukan seberapa mudah bintang dan galaksi dapat terbentuk, menurut BG Andersson, seorang saintis penyelidikan di Jabatan Fizik dan Astronomi Henry A. Rowland di Johns Hopkins, dan ahli pasukan FUSE.
"Semakin banyak gas yang terionisasi, semakin tidak efisien ia dapat menyejukkan. Kadar penyejukan seterusnya mengawal kemampuan gas untuk membentuk struktur yang lebih padat, seperti bintang dan galaksi, ”kata Andersson. Lebih panas gas, semakin kecil kemungkinan strukturnya terbentuk, katanya.
Oleh itu, sejarah pengionan alam semesta mengungkapkan kapan objek bercahaya pertama terbentuk, dan ketika bintang pertama mulai bersinar.
Big Bang berlaku kira-kira 13.7 bilion tahun yang lalu. Pada masa itu, alam semesta bayi terlalu panas sehingga cahaya tidak dapat bersinar. Bahan diionisasi sepenuhnya: atom dipecah menjadi elektron dan inti atom, yang menyebarkan cahaya seperti kabut. Semasa ia mengembang dan kemudian disejukkan, bahan digabungkan menjadi atom neutral dari beberapa unsur paling ringan. Jejak peralihan ini hari ini dilihat sebagai sinaran latar gelombang mikro kosmik.
Walau bagaimanapun, alam semesta sekarang diionisasi; ahli astronomi umumnya bersetuju bahawa reionisasi ini berlaku antara 12.5 dan 13 bilion tahun yang lalu, ketika galaksi berskala besar dan kelompok galaksi terbentuk. Perincian pengionan ini masih belum jelas, tetapi sangat menarik bagi para astronom yang mengkaji apa yang disebut "zaman kegelapan" alam semesta ini.
Ahli astronomi tidak pasti sama ada bintang pertama atau jenis objek lain mengakhiri zaman kegelapan itu, tetapi pemerhatian FUSE mengenai "Haro 11" memberikan petunjuk.
Pemerhatian juga membantu meningkatkan pemahaman tentang bagaimana alam semesta menjadi reionisasi. Menurut pasukan, kemungkinan penyumbangnya termasuk radiasi kuat yang dihasilkan ketika bahan jatuh ke dalam lubang hitam yang membentuk apa yang sekarang kita lihat sebagai quasar dan kebocoran radiasi dari wilayah pembentukan bintang awal. Tetapi sehingga kini, bukti langsung untuk kelayakan mekanisme yang terakhir belum tersedia.
"Ini adalah contoh terbaru di mana pemerhatian FUSE terhadap objek yang berada di dekatnya mempunyai kesan penting bagi persoalan kosmologi," kata Dr George Sonneborn, Saintis Projek NASA / FUSE di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, Greenbelt, Md.
Hasil ini telah diterima untuk diterbitkan oleh jurnal Eropah Astronomy and Astrophysics.
Sumber Asal: Siaran Berita JHU
