Ahli astronomi yang ingin menentukan ketika reionozasi Alam Semesta berlaku telah menemui beberapa galaksi terawal sekitar 800 juta tahun selepas Big Bang. Umur satu galaksi disahkan oleh ciri hidrogen neutral khas pada 787 juta tahun selepas Big Bang. Penemuan ini adalah pengesahan usia pertama dari galaksi putus yang disebut pada masa yang jauh dan menunjukkan ketika zaman reionisasi mungkin bermula.
Tempoh reionisasi adalah sekitar masa paling jauh yang dapat diperhatikan oleh ahli astronomi. Big Bang, 13.7 bilion tahun yang lalu, mencipta alam semesta yang panas dan keruh. Kira-kira 400,000 tahun kemudian, suhu disejukkan, elektron dan proton bergabung untuk membentuk hidrogen neutral, dan keruh dibersihkan. Beberapa saat sebelum 1 bilion tahun selepas Big Bang, hidrogen neutral mula membentuk bintang di galaksi pertama, yang memancarkan tenaga dan mengubah hidrogen kembali menjadi terionisasi. Walaupun bukan sup plasma tebal pada masa sebelumnya hanya setelah Big Bang, pembentukan bintang ini memulakan zaman reionisasi.
Ahli astronomi tahu bahawa era ini berakhir kira-kira 1 miliar tahun setelah Big Bang, tetapi ketika ia bermula, mereka dapat menghindari mereka.
Kami mencari galaksi ‘dropout’, ”kata Masami Ouchi, yang mengetuai pasukan astronomi AS dan Jepun melihat kembali zaman reionisasi. "Kami menggunakan penapis yang semakin merah yang memperlihatkan peningkatan panjang gelombang cahaya dan memerhatikan galaksi yang hilang atau 'putus' gambar yang dibuat menggunakan penapis tersebut. 'Penurunan' galaksi yang lebih tua dan lebih jauh dari penapis yang semakin perlahan dan panjang gelombang tertentu dapat memberitahu kita jarak dan usia galaksi. Yang membuat kajian ini berbeza adalah kami meninjau kawasan yang 100 kali lebih besar daripada yang sebelumnya dan, sebagai hasilnya, mempunyai sampel galaksi awal yang lebih besar (22) daripada tinjauan sebelumnya. Selain itu, kami dapat mengesahkan usia satu galaksi, ”sambungnya. "Oleh kerana semua galaksi dijumpai menggunakan teknik putus sekolah yang sama, kemungkinan mereka sama usia."
Pasukan Ouchi dapat melakukan tinjauan yang besar kerana mereka menggunakan penapis khas, merah-merah dan kemajuan teknologi unik lain dalam kepekaan merah pada kamera medan lebar Subaru Teleskop 8.3 meter. Mereka membuat pemerhatian mereka dari tahun 2006 hingga 2009 di lapangan Subaru Deep Field dan Great Observatories Origins Deep Survey North. Mereka kemudian membandingkan pemerhatian mereka dengan data yang dikumpulkan dalam kajian lain.
Ahli astronomi tertanya-tanya adakah alam semesta mengalami reionisasi seketika atau secara beransur-ansur dari masa ke masa, tetapi yang lebih penting, mereka telah berusaha mengasingkan diri ketika alam semesta mula melakukan reionisasi. Pengukuran ketumpatan dan kecerahan Galaxy adalah kunci untuk mengira kadar pembentukan bintang, yang banyak memberitahu tentang apa yang berlaku ketika. Ahli astronomi melihat kadar pembentukan bintang dan kadar hidrogen diionisasi.
Dengan menggunakan data dari kajian mereka dan yang lain, mereka menentukan bahawa kadar pembentukan bintang secara dramatis lebih rendah dari 800 juta tahun menjadi sekitar satu miliar tahun setelah Big Bang, kemudian setelah itu. Oleh itu, mereka mengira bahawa kadar pengionan akan sangat perlahan pada awal masa ini, kerana kadar pembentukan bintang yang rendah ini.
"Kami benar-benar terkejut bahawa kadar pengionan nampaknya sangat rendah, yang akan menjadi percanggahan dengan tuntutan satelit WMAP NASA. Ini menyimpulkan bahawa reionisasi bermula tidak lebih dari 600 juta tahun setelah Big Bang, ”kata Ouchi. "Kami fikir teka-teki ini mungkin dijelaskan oleh kadar pengeluaran foton pengion yang lebih efisien pada galaksi awal. Pembentukan bintang besar mungkin lebih kuat daripada pada galaksi hari ini. Lebih sedikit, bintang besar menghasilkan lebih banyak foton pengion daripada bintang yang lebih kecil, ”jelasnya.
Penyelidikan ini akan diterbitkan dalam edisi Disember Jurnal Astrophysical.
Sumber: EurekAlert
