Mari kita tutup lampu dan panggung ... Kita bergerak melintasi ruang, bukan hanya melihat galaksi yang jauh, tetapi masa lalu yang sangat jauh. Sekarang, pemerhatian baru yang diambil dengan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) menunjukkan kepada kita bahawa serpihan penciptaan bintang ini mungkin telah dimulakan lebih awal daripada yang mereka fikirkan.
Menurut penyelidikan terbaru yang diterbitkan dalam jurnal edisi hari ini, Alam semula jadi, dan di Jurnal Astrofizik, penyelidik telah mendedahkan penemuan menarik yang diambil dengan balai cerap ALMA antarabangsa baru - yang meraikan perasmiannya hari ini. Di antara banyak pencapaiannya, ALMA telah memberi kita pandangan lebih jauh ke ruang angkasa - menunjukkan galaksi kuno yang mungkin berjuta-juta tahun cahaya jauhnya. Pengamatan galaksi-galaksi bintang ini menunjukkan kepada kita bahawa bintang-bintang diciptakan dalam kegilaan dari simpanan gas dan habuk kosmik yang besar.
Memuatkan pemain…
"Semakin jauh galaksi, semakin lama semakin lama kita melihat, jadi dengan mengukur jaraknya, kita dapat mengumpulkan garis masa tentang betapa bersungguh-sungguhnya Alam Semesta membuat bintang-bintang baru pada berbagai tahap sejarah 13.7 miliar tahunnya," kata Joaquin Vieira (California Institute of Technology, Amerika Syarikat), yang mengetuai pasukan dan merupakan penulis utama makalah dalam jurnal Alam semula jadi.
Bagaimana pemerhatian ini berlaku? Sebelum ALMA, pasukan penyelidik antarabangsa menggunakan Teleskop Kutub Selatan (SPT) 10 meter Yayasan Sains Nasional AS untuk mencari tempat-tempat perlindungan yang jauh ini dan kemudian mendekatinya untuk melihat lebih dekat tentang "ledakan bayi yang luar biasa" semasa permulaan Alam Semesta zaman. Apa yang mereka dapati mengejutkan mereka. Nampaknya galaksi pembentuk bintang lebih jauh dari yang disyaki sebelumnya ... serangan ciptaan bintang mereka bermula kira-kira 12 bilion tahun yang lalu. Jangka masa ini meletakkan Alam Semesta di bawah usia 2 miliar tahun dan letupan pembentukan bintang berlaku kira-kira satu bilion tahun lebih awal daripada yang disangka oleh para astronom. Pemerhatian ALMA merangkumi dua galaksi - yang "paling jauh dari jenis mereka yang pernah dilihat" - yang mengandungi wahyu tambahan. Bukan sahaja jarak mereka memecahkan rekod astronomi, tetapi molekul air telah dikesan di dalamnya.
Walau bagaimanapun, dua galaksi bukanlah satu-satunya skor untuk ALMA. Pasukan penyelidik mengambil 26 galaksi pada panjang gelombang sekitar tiga milimeter. Kepekaan ekstrim teknologi canggih ini menggunakan pengukuran panjang gelombang cahaya - panjang gelombang yang dihasilkan oleh molekul gas galaksi dan diregangkan oleh pengembangan Alam Semesta. Dengan mengukur "regangan" dengan teliti, para astronom dapat mengukur jumlah masa yang diperlukan cahaya untuk sampai ke kita dan memperbaiki titik waktunya.
"Kepekaan ALMA dan jarak panjang gelombang yang luas bermaksud kita dapat membuat pengukuran hanya dalam beberapa minit per galaksi - sekitar seratus kali lebih cepat dari sebelumnya," kata Axel Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie di Bonn, Jerman), yang memimpin berusaha untuk mengukur jarak ke galaksi. "Sebelumnya, pengukuran seperti ini akan menjadi proses yang sukar untuk menggabungkan data dari teleskop cahaya-cahaya dan radio."
Sebilangan besarnya, pemerhatian ALMA cukup untuk menentukan jarak, tetapi pasukan juga menyertakan data ALMA dengan Atacama Pathfinder Experiment (APEX) dan Teleskop Sangat Besar ESO untuk beberapa galaksi tertentu. Pada masa ini, ahli astronomi hanya menggunakan segmen kecil kemampuan ALMA - hanya 16 dari 66 antena besar - dan memberi tumpuan kepada galaksi yang lebih cerah. Apabila ALMA berfungsi sepenuhnya, ia akan dapat mencapai sasaran yang lebih lemah. Namun, para penyelidik tidak akan melepaskan peluang dan menggunakan lensa graviti untuk membantu penemuan mereka.
"Gambar-gambar indah dari ALMA ini memperlihatkan galaksi latar yang melengkung menjadi banyak busur cahaya yang dikenal sebagai cincin Einstein, yang mengelilingi galaksi latar depan," kata Yashar Hezaveh (McGill University, Montreal, Kanada), yang memimpin kajian lensa gravitasi. "Kami menggunakan sejumlah besar bahan gelap yang mengelilingi galaksi separuh jalan di seluruh Alam Semesta sebagai teleskop kosmik untuk menjadikan galaksi yang lebih jauh kelihatan lebih besar dan lebih terang."
Seberapa terang terang? Menurut siaran berita, analisis distorsi telah menunjukkan bahawa sebahagian dari galaksi-galaksi yang membentuk bintang-bintang ini dapat menjadi terang seperti 40 trilion Matahari… kemudian diperbesar hingga 22 kali lebih banyak melalui bantuan lensa gravitasi.
"Hanya beberapa galaksi lensa gravitasi telah ditemukan sebelumnya pada panjang gelombang submillimetre ini, tetapi sekarang SPT dan ALMA telah menemui puluhan dari mereka." kata Carlos De Breuck (ESO), ahli pasukan. "Ilmu pengetahuan semacam ini sebelumnya dilakukan pada panjang gelombang cahaya tampak dengan Teleskop Angkasa Hubble, tetapi hasil kami menunjukkan bahawa ALMA adalah pemain baru yang sangat kuat di lapangan."
"Ini adalah contoh hebat ahli astronomi dari seluruh dunia berkolaborasi untuk membuat penemuan luar biasa dengan kemudahan canggih," kata ahli pasukan Daniel Marrone (University of Arizona, Amerika Syarikat). "Ini baru permulaan untuk ALMA dan untuk mengkaji galaksi bintang ini. Langkah seterusnya adalah mengkaji objek-objek ini dengan lebih terperinci dan mengetahui dengan tepat bagaimana dan mengapa mereka membentuk bintang dengan kadar yang luar biasa. "
Tolong kembalikan lampu rumah. Semasa ALMA mengejar masa lalu, mungkin suatu hari kita akan menangkap diri kita sendiri ... melihat ke belakang.
