Sumber gambar: CfA
Menurut ahli kosmologi, Alam Semesta awal hanya mempunyai campuran hidrogen, helium dan unsur ringan lain, tetapi tidak ada unsur pemanas yang diperlukan untuk hidup seperti karbon. Dari gas asli, bintang gergasi yang terbentuk - ada yang 200 kali lebih besar daripada Matahari kita - hidup untuk waktu yang singkat, selalunya hanya beberapa juta tahun. Bintang gergasi ini mengubah hingga 50% bahannya menjadi elemen pemanas, kebanyakannya besi, sebelum meletup dengan ganas sebagai supernova. Teleskop James Webb, yang akan dilancarkan selepas tahun 2011 akan begitu sensitif sehingga dapat melihat ke belakang untuk melihat kejadian supernova ini.
Alam semesta awal adalah gurun hidrogen, helium, dan sentuhan litium yang tandus, tidak mengandungi unsur-unsur yang diperlukan untuk kehidupan seperti yang kita ketahui. Dari gas purba itu lahir bintang-bintang raksasa 200 kali lebih besar dari Matahari, membakar bahan bakar mereka pada kadar yang luar biasa sehingga mereka hidup hanya sekitar 3 juta tahun sebelum meletup. Letupan itu memancarkan unsur-unsur seperti karbon, oksigen dan besi ke dalam kekosongan dengan kecepatan yang luar biasa. Simulasi baru oleh ahli astrofizik Volker Bromm (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Naoki Yoshida (National Astronomical Observatory of Japan) dan Lars Hernquist (CfA) menunjukkan bahawa, "generasi terhebat" bintang pertama menyebarkan sejumlah besar unsur berat seperti itu ke ribuan ruang bertahun-tahun cahaya, dengan itu menyemai kosmos dengan barang-barang kehidupan.
Penyelidikan ini disiarkan dalam talian di http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305333 dan akan diterbitkan dalam terbitan The Astrophysical Journal Letters yang akan datang.
"Kami terkejut dengan betapa ganasnya letupan supernova pertama," kata Bromm. "Sebuah alam semesta yang berada dalam keadaan tenang yang murni diubah dengan cepat dan tidak dapat dipulihkan oleh input tenaga dan unsur-unsur berat, yang menjadi pentas bagi evolusi kosmik panjang yang akhirnya membawa kepada kehidupan dan makhluk cerdas seperti kita."
Kira-kira 200 juta tahun selepas Big Bang, alam semesta mengalami ledakan pembentukan bintang secara dramatik. Bintang-bintang pertama itu sangat besar dan cepat terbakar, dengan cepat menyatukan bahan bakar hidrogen menjadi unsur-unsur yang lebih berat seperti karbon dan oksigen. Menjelang akhir hayat mereka, putus asa untuk mendapatkan tenaga, bintang-bintang itu membakar karbon dan oksigen untuk membentuk unsur-unsur yang lebih berat dan lebih berat hingga sampai ke hujung garis dengan besi. Oleh kerana besi tidak dapat menyatu untuk menghasilkan tenaga, bintang-bintang pertama kemudian meletup sebagai supernova, meletupkan unsur-unsur yang mereka terbentuk ke angkasa.
Setiap bintang gergasi pertama mengubah kira-kira separuh jisimnya menjadi unsur berat, kebanyakannya besi. Akibatnya, setiap supernova melemparkan hingga 100 massa besi besi ke medium antarbintang. Kematian setiap bintang menambah kurnia antara bintang. Oleh itu, dengan usia muda yang sangat muda 275 juta tahun, alam semesta secara substansial dibiakkan dengan logam.
Proses pembenihan itu dibantu oleh struktur alam semesta bayi, di mana protogalaxies kecil kurang dari satu juta jisim Bima Sakti dipenuhi bersama seperti orang di kereta bawah tanah yang sesak. Ukuran kecil dan jarak antara protogalaxies tersebut memungkinkan supernova individu untuk menghasilkan sejumlah besar ruang dengan cepat.
Simulasi superkomputer oleh Bromm, Yoshida, dan Hernquist menunjukkan bahawa letupan supernova yang paling bertenaga menghantar gelombang kejutan yang melancarkan elemen berat hingga 3,000 tahun cahaya jauhnya. Gelombang kejutan itu menyapu sejumlah besar gas ke ruang intergalaksi, meninggalkan "gelembung" panas, dan mencetuskan pusingan baru pembentukan bintang.
Pakar supernova, Robert Kirshner (CfA) mengatakan, “Hari ini teori yang menarik, berdasarkan pemahaman terbaik kita tentang bagaimana bintang-bintang pertama bekerja. Dalam beberapa tahun, semasa kita membina Teleskop Angkasa James Webb, penerus Teleskop Angkasa Hubble, kita seharusnya dapat melihat supernova pertama ini dan menguji idea Volker. Nantikan! "
Lars Hernquist menyatakan bahawa generasi kedua bintang mengandungi unsur berat dari generasi pertama - biji dari mana planet berbatu seperti Bumi dapat tumbuh. "Tanpa bintang pertama, generasi terhebat, dunia kita tidak akan wujud."
Beribu pejabat di Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics adalah kerjasama bersama antara Smithsonian Astrophysical Observatory dan Harvard College Observatory. Para saintis CfA, yang disusun dalam enam bahagian penyelidikan, mengkaji asal usul, evolusi dan nasib akhir alam semesta.
Sumber Asal: Siaran Berita CfA
