Para saintis yang menggunakan Teleskop Angkasa Hubble NASA telah mengukur usia galaksi termuda yang pernah ada di alam semesta ini. Dengan piawaian kosmologi, ia hanyalah balita yang kelihatan tidak sesuai di antara galaksi dewasa di sekitarnya. Dipanggil I Zwicky 18, mungkin berusia semuda 500 juta tahun (baru-baru ini zaman bahawa kehidupan yang rumit sudah mulai muncul di Bumi). Sebaliknya galaksi Bima Sakti kita lebih dari 20 kali lebih tua, atau kira-kira 12 bilion tahun, usia galaksi biasa di seluruh alam semesta. Galaksi “akhir hayat” ini memberikan gambaran langka tentang bagaimana galaksi kecil di alam semesta awal.
Galaksi adalah anggota katalog 30,000 galaksi berdekatan yang dikumpulkan ahli astronomi Switzerland Fred Zwicky pada tahun 1930-an dengan memotret seluruh langit utara. Walaupun ahli astronomi telah lama mengesyaki bahawa galaksi ini masih muda, kerana susunan kimia primordialnya, kepekaan Hubble yang luar biasa membolehkan para astronom melakukan banci yang boleh dipercayai dari jumlah populasi bintang di galaksi. Ini memungkinkan mereka untuk mengenal pasti bintang tertua yang menghuni galaksi dengan pasti, sehingga menetapkan batas atas usia galaksi.
Galaksi bayi berjaya kekal dalam keadaan embrio sebagai awan gas sejuk hidrogen dan helium purba selama hampir sepanjang evolusi alam semesta. Ketika galaksi yang tak terhitung jumlahnya berkembang di seluruh angkasa ini, bunga yang lewat ini tidak memulakan pembentukan bintang aktif sehingga sekitar 13 miliar tahun selepas Big Bang, dan mengalami ledakan bintang pertama secara tiba-tiba hanya sekitar 500 juta tahun yang lalu.
Terletak hanya 45 juta tahun cahaya? jauh lebih dekat daripada galaksi muda yang lain dalam jangka masa hampir 14 bilion tahun cahaya di alam semesta? I Zwicky 18 mungkin merupakan satu-satunya peluang bagi para astronom untuk mengkaji secara terperinci blok bangunan dari mana galaksi terbentuk. Masih menjadi teka-teki mengapa gas di galaksi kerdil, berbeza dengan galaksi lain, mengambil masa yang lama? hampir usia alam semesta? runtuh di bawah pengaruh graviti untuk membentuk bintang pertama.
"I Zwicky 18 adalah galaksi muda yang baik," kata Trinh Thuan, profesor astronomi di University of Virginia, yang turut mengarang kajian itu dengan Yuri Izotov dari Observatorium Kiev. "Ini luar biasa kerana seseorang menjangkakan galaksi muda akan terbentuk hanya sekitar miliar tahun pertama setelah Big Bang, bukan sekitar 13 miliar tahun kemudian. Dan galaksi muda dijangka sangat jauh, di pinggir alam semesta yang dapat dilihat, tetapi tidak di alam semesta tempatan, ”kata Izotov.
Penemuan itu, yang dilaporkan dalam Jurnal Astrophysical edisi 1 Disember, memberikan pandangan baru mengenai bagaimana galaksi mula-mula terbentuk. Galaksi I Zwicky 18 memberikan gambaran bagaimana rupa Bima Sakti awal 13 bilion tahun yang lalu. Satu lagi kumpulan pemerhatian Hubble oleh pasukan yang berbeza memberikan usia yang lebih tua 1 bilion tahun ke galaksi, yang masih menjadikannya perbandingan baru lahir. Goran Ostlin dari Observatorium Stockholm, dan Mustapha Mouhcine dari University of Nottingham, menggunakan Kamera Inframerah Dekat dan Spectrometer Berbilang Objek Hubble untuk mencari populasi bintang merah sejuk, yang sedikit lebih tua daripada bintang yang dilihat oleh Kamera Lanjutan untuk Survei. Hasilnya akan diterbitkan dalam Astronomi & Astrofizik.
Untuk membuktikan bahawa I Zwicky 18 adalah galaksi baru, Thuan dan Izotov perlu menunjukkan bahawa ia tidak mempunyai bintang dari beberapa miliar tahun pertama setelah Big Bang, tempoh ketika sebahagian besar bintang di alam semesta terbentuk. Walaupun ahli astronomi mengesyaki galaksi itu sangat muda, mereka harus menunggu Hubble memberikan kepekaan yang diperlukan untuk mengesan sama ada bintang-bintang tua, raksasa merah samar, ada di galaksi kerdil. Kamera Lanjutan Hubble untuk Survei memerlukan pendedahan yang sangat lama, memerlukan 25 orbit teleskop untuk mencari bintang paling samar di galaksi. Kehadiran bintang lama di galaksi akan menunjukkan bahawa galaksi itu sendiri sudah tua, seperti semua galaksi lain yang diketahui di alam semesta.
Galaksi besar seperti Bima Sakti dianggap tumbuh secara hierarki, dengan galaksi yang lebih kecil bergabung menjadi galaksi yang lebih besar, seperti anak sungai yang bergabung menjadi sungai besar. I Zwicky 18 adalah prototaip populasi awal galaksi kerdil kecil ini. "Galaksi kerdil blok bangunan ini terlalu samar dan terlalu kecil untuk dipelajari tanpa instrumen yang paling sensitif bahkan di alam semesta tempatan, apalagi di ujung kosmos," kata Thuan.
Bukti lebih lanjut bagi pemuda I Zwicky 18 adalah kenyataan bahawa gas antarbintangnya "hampir murni," kata Thuan, dan kebanyakannya terdiri daripada hidrogen dan helium, dua unsur cahaya utama yang diciptakan di Big Bang, selama tiga minit pertama kewujudan alam semesta. Galaksi kerdil hanya merangkumi percikan unsur-unsur lain yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, atau oksigen yang diciptakan kemudian ketika bintang berkembang. Ketiadaan unsur-unsur berat seperti itu menunjukkan bahawa sebahagian besar gas primordial di galaksi kerdil belum berjaya membentuk bintang yang kemudiannya menghasilkan unsur-unsur berat.
Sumber Asal: Siaran Berita Hubble
