Gambaran baru kempen Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 ini memperlihatkan populasi tujuh galaksi yang sebelumnya tidak dapat dilihat, yang diperhatikan ketika mereka muncul dalam jangka waktu 350 juta hingga 600 juta tahun setelah Big Bang. Ellis (Caltech), dan Pasukan UDF 2012
Ahli astronomi menggunakan Teleskop Angkasa Hubble NASA telah melihat beberapa galaksi yang paling jauh, redup dan kuno yang pernah dikesan dalam tinjauan baru. Gambar-gambar yang diambil dengan Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC 3) kelihatan lebih jauh dari masa sebelumnya daripada pemerhatian Hubble sebelumnya, yang memberikan maklumat mengenai keadaan di awal Alam Semesta.
"Ini seperti versi ilmiah dari kisah Genesis," kata ahli astronomi Avi Loeb dari Universiti Harvard.
Tujuh galaksi yang jauh mewakili populasi galaksi yang sebelumnya tidak dapat dilihat yang terbentuk lebih dari 13 bilion tahun yang lalu, ketika Alam Semesta kurang dari 3 peratus dari zaman sekarang. Dalam gambar terdalam ini dari Hubble, para astronom dapat mengambil sampel jumlah galaksi pada masa itu. Hasilnya menunjukkan penurunan jumlah galaksi yang lancar dengan peningkatan masa melihat kembali ke sekitar 450 juta tahun setelah Big Bang.
Data tersebut memberikan bancian pertama yang boleh dipercayai dari sejarah kosmik yang belum dipetakan ini, menurut para saintis. Ketika ahli astronomi melihat lebih jauh ke dalam Alam Semesta, angka galaksi nampaknya menurun dengan lancar menyebabkan mereka percaya bahawa "fajar kosmik" itu beransur-ansur, bukan peristiwa yang dramatis.
"Pengamatan gelombang mikro gelombang mikro dari Big Bang memberitahu kita bahawa reionisasi berlaku lebih daripada 13 bilion tahun yang lalu," kata Brant Robertson dari University of Arizona di Tucson, seorang anggota pasukan tinjauan. "Data kami mengesahkan bahawa reionisasi adalah proses keluar yang berlaku selama beberapa ratus juta tahun dengan galaksi perlahan-lahan membangun bintang dan unsur kimia mereka. Tidak ada satu pun momen dramatik ketika galaksi terbentuk; itu adalah proses yang beransur-ansur. "
Galaksi-galaksi ini dijumpai sebagai bagian dari tinjauan Hubble yang bercita-cita tinggi mengenai tampalan langit yang dikaji secara intensif yang dikenali sebagai Ultra Deep Field (UDF), yang pada awalnya diambil pada tahun 2003-2004, dengan fokus pada area kecil di langit di buruj Fornax . Dalam kempen 2012 yang baru, yang disebut UDF 2012, satu pasukan ahli astronomi yang diketuai oleh Richard Ellis dari Institut Teknologi California menggunakan WFC3 untuk mengintip lebih jauh ke angkasa dalam cahaya inframerah dekat daripada pemerhatian Hubble sebelumnya. Pemerhatian dibuat selama enam minggu selama bulan Ogos dan September 2012, dan hasil ilmiah pertama kini muncul dalam serangkaian makalah ilmiah. Pasukan UDF 2012 secara terbuka melepaskan data unik ini, setelah mempersiapkannya untuk digunakan oleh kumpulan penyelidikan lain.
"Hubble hanya memperoleh sains yang hebat," kata John Grunsfeld, bekas angkasawan dan pentadbir sains NASA untuk bersekutu, berbicara pada taklimat mengenai tinjauan baru itu. "Ini adalah kisah asal, di mana kita akan kembali ke awal, kembali ke bintang pertama yang muncul di Alam Semesta. Ini mengesahkan bahawa apabila kita mendapatkan James Webb Space Telescope dalam talian, ia akan banyak dilihat dan banyak yang harus dilakukan. "
Teleskop Angkasa James Webb dijadualkan dilancarkan pada 2018.
Ahli astronomi mengesan tujuh galaksi dalam jangka masa 400-600 juta tahun selepas Big Bang. Semua sangat jauh, jaraknya berkisar dengan pergeseran merah dari 8.6 hingga hampir 12.
Ahli astronomi mengkaji alam semesta yang jauh dalam cahaya inframerah dekat kerana pengembangan ruang membentang sinar ultraviolet dan cahaya yang dapat dilihat dari galaksi ke panjang gelombang inframerah, fenomena yang disebut "pergeseran merah." Semakin jauh galaksi, semakin tinggi pergeseran merahnya.
Terutama, salah satu galaksi mungkin adalah pemecah rekod jarak jauh, yang diperhatikan 380 juta tahun setelah kelahiran alam semesta kita di Big Bang, yang bersamaan dengan pergeseran merah 11.9. Ini adalah galaksi UDFj-39546284, yang sebelumnya dikesan dan pada asalnya dicadangkan sebagai objek paling jauh yang pernah dijumpai hampir dua tahun lalu oleh Hubble. Pemerhatian kemudian meletakkannya pada pergeseran merah 10.3, tetapi pemerhatian yang baru disempurnakan menjadikannya lebih jauh.
Garis masa Alam Semesta dan pemerhatian kita terhadapnya. Kredit: Universiti Arizona.
Para saintis berpendapat bahawa alam semesta bermula dengan Big Bang sekitar 13.7 bilion tahun yang lalu. Hidrogen terbentuk kira-kira 400,000 tahun kemudian tetapi tanpa bintang, jarak masa gelap. Kira-kira 200 juta tahun kemudian, awan hidrogen runtuh membentuk bintang dan galaksi pertama; apa yang disebut oleh ahli astronomi sebagai "fajar kosmik." Cahaya dari bintang-bintang baru ini mula memecah hidrogen menjadi proton dan elektron dalam jangka masa yang disebut reionisasi kosmik. Di alam semesta sekarang, para saintis melihat galaksi tumbuh dalam jisim dan ukuran dengan sintesis unsur, yang membawa kepada pembentukan molekul kompleks termasuk komponen untuk mencipta kehidupan. Sistem Matahari dan suria kita terbentuk lebih dari 4 bilion tahun yang lalu.
"Pasukan itu mendorong Hubble ke tahap maksimum. Ini mungkin yang dapat dilihat Hubble belakang paling jauh, menurut ketua kajian, Richard Ellis. "Kami mendorong Hubble lebih jauh dari apa yang dirancang untuk dilakukan."
Baca lebih lanjut mengenai penemuan dan Kempen HUDF 2012 di HubbleSite.
Baca kertas kerja pasukan: Kelimpahan Galaksi Pembentuk Bintang dalam Julat Pergeseran Merah 8.5 hingga 12: Hasil Baru dari Kempen Hubble Ultra Deep Field 2012
Sumber Tambahan: CalTech ESA Hubble
