Dengan menggunakan alat terbaru Hubble, Cosmic Origins Spectrograph (COS), para penyelidik telah menggunakan dan meningkatkan pemahaman kita mengenai reionisasi helium di Alam Semesta awal, menjelaskan jangka masa 11.7 hingga 11.3 bilion tahun yang lalu ketika alam semesta melepaskan elektron dari awal atom helium. Para saintis Hubble mengatakan bahawa ia setara dengan pemanasan global, kecuali gelombang panas yang meletup di seluruh alam semesta awal pada masa itu, menghalang pertumbuhan galaksi kecil selama hampir 500 juta tahun.
Alam semesta melalui gelombang panas awal lebih dari 13 bilion tahun yang lalu ketika tenaga dari bintang besar awal mengionkan hidrogen antara bintang sejuk dari Big Bang. Zaman ini sebenarnya disebut reionisasi kerana inti hidrogen pada asalnya berada dalam keadaan terion tidak lama selepas permulaan Alam Semesta.
Ia mengambil masa 2 bilion tahun lagi sebelum alam semesta menghasilkan sumber radiasi ultraviolet dengan tenaga yang cukup untuk menyalurkan semula helium yang dihasilkan di Big Bang, yang memanaskan gas intergalaksi dan menghalangnya daripada runtuh secara graviti untuk membentuk bintang generasi baru di beberapa galaksi kecil. Galaksi berjisim terendah bahkan tidak dapat menahan gas mereka, dan ia melarikan diri kembali ke ruang intergalaksi.
Sinaran ini bukan berasal dari bintang, melainkan dari kuasar, teras galaksi aktif. Sebenarnya zaman ketika helium sedang direionisasi sesuai dengan waktu sementara dalam sejarah alam semesta ketika kuasar paling banyak.
Michael Shull dari University of Colorado dan pasukannya dapat menemui garis penyerapan spektrum helium yang jelas dalam cahaya ultraviolet dari sebuah quasar. Suar quasar menyinari cahaya melalui awan gas yang tidak dapat dilihat, seperti lampu yang bersinar melalui kabut. Rasuk ini memungkinkan untuk mencari sampel inti awan gas yang bersilang antara galaksi di alam semesta awal.
Ia adalah masa yang sukar. Galaksi sering bertabrakan, dan lubang hitam supermasif ini menyelimuti teras galaksi dengan gas masuk. Lubang hitam dengan marah mengubah sebahagian tenaga graviti jisim ini menjadi sinaran ultraviolet jauh yang kuat yang akan menyala keluar dari galaksi. Ini memanaskan helium intergalaksi dari 18,000 darjah Fahrenheit hingga hampir 40,000 darjah. Setelah helium disatukan semula di alam semesta, gas intergalaksi kembali menyejuk dan galaksi kerdil dapat menyambung semula perhimpunan normal.
"Saya membayangkan beberapa galaksi kerdil mungkin terbentuk sekiranya reionisasi helium tidak berlaku," kata Shull.
Sejauh ini Shull dan pasukannya hanya mempunyai satu garis pandang untuk mengukur peralihan helium, tetapi pasukan sains COS merancang untuk menggunakan Hubble untuk melihat ke arah lain untuk melihat apakah reionisasi helium berlaku secara merata di seluruh alam semesta.
Hasil pasukan sains akan diterbitkan dalam edisi 20 Oktober The Astrophysical Journal.
Sumber: HubbleSite
