Dengan menggunakan Teleskop Angkasa Hubble dan Teleskop Sangat Besar (VLT), para astronom telah melihat ke belakang untuk mencari galaksi paling jauh sejauh ini. "Kami mengamati galaksi yang ada pada dasarnya ketika Alam Semesta berusia sekitar 600 juta tahun, dan kita melihat galaksi ini - dan Alam Semesta - 13.1 miliar tahun yang lalu," kata Dr. Matt Lehnert dari Observatoire de Paris, yang adalah pengarang utama makalah baru di Nature. "Keadaannya sangat berbeza ketika itu. Gambaran asas di mana penemuan ini disematkan adalah bahawa ini adalah zaman di mana Alam Semesta beralih dari sebahagian besar neutral hingga pada dasarnya terionisasi. "
Lehnert dan pasukan antarabangsa menggunakan VLT untuk membuat pemerhatian susulan galaksi - yang disebut UDFy-38135539 - yang diungkapkan oleh pengamatan Hubble pada tahun 2009. Ahli astronomi menganalisis cahaya galaksi yang sangat samar untuk mengukur jarak - dan usianya. Ini adalah pemerhatian pertama galaksi yang disahkan yang cahayanya muncul dari reionisasi Alam Semesta.
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 periode sebelumnya hanya setelah Big Bang, formasi galaksi ini memulai zaman reionisasi, membersihkan kabus hidrogen legap yang memenuhi kosmos pada awal masa ini.
"Seluruh sejarah Alam Semesta berasal dari reionisasi," kata Lehnert semasa taklimat akhbar dalam talian. "Perkara gelap yang melanda Alam Semesta mulai menyeret gas bersama dan membentuk galaksi pertama. Ketika galaksi mula terbentuk, ia menyatukan semula Alam Semesta. "
UDFy-38135539 berjarak lebih kurang 100 juta tahun cahaya lebih jauh daripada objek paling jauh sebelumnya, pecah sinar gamma.
Mempelajari galaksi pertama ini sangat sukar, kata Lehnert, kerana cahaya malap jatuh kebanyakannya di bahagian inframerah spektrum kerana panjang gelombangnya telah diregangkan oleh pengembangan Alam Semesta - kesan yang dikenali sebagai pergeseran merah. Dalam masa kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang, kabut hidrogen yang melanda Alam Semesta menyerap cahaya ultraviolet yang sengit dari galaksi muda.
Kamera Lebar Lebar 3 yang baru di Teleskop Angkasa NASA / ESA Hubble menemui beberapa objek calon pada tahun 2009, dan dengan pemerhatian selama 16 jam menggunakan VLT, pasukan ini dapat digunakan untuk mengesan cahaya hidrogen yang sangat samar pada pergeseran merah 8.6.
Pasukan ini menggunakan instrumen spektroskopi inframerah SINFONI pada VLT dan masa pendedahan yang sangat lama.
"Mengukur pergeseran merah galaksi yang paling jauh sejauh ini sangat mengasyikkan," kata pengarang bersama Nicole Nesvadba (Institut d'Astrophysique Spatiale), "tetapi implikasi astrofizik pengesanan ini lebih penting lagi. Ini adalah kali pertama kita mengetahui dengan pasti bahawa kita melihat salah satu galaksi yang membersihkan kabut yang memenuhi Alam Semesta yang sangat awal. "
Salah satu perkara yang mengejutkan mengenai penemuan ini adalah bahawa cahaya dari UDFy-38135539 nampaknya tidak cukup kuat untuk membersihkan kabus hidrogen. "Pasti ada galaksi lain, mungkin sahabat UDFy-38135539 yang lebih lemah dan masif," kata pengarang bersama Mark Swinbank dari Universiti Durham, "yang juga membantu menjadikan ruang di sekitar galaksi itu telus. Tanpa bantuan tambahan ini, cahaya dari galaksi, tidak kira seberapa cemerlang, akan terperangkap dalam kabus hidrogen di sekitarnya dan kita tidak akan dapat mengesannya. "
Sumber: ESO, taklimat akhbar
