Kredit gambar: Hubble
Pasukan ahli astronomi antarabangsa telah mengumpulkan bukti bahawa galaksi terbentuk dengan cepat selepas Big Bang. Ini bermakna mereka hanya berumur 1.5 bilion tahun, ketika Universe hanya 10% dari usia sekarang. Dipercayai bahawa kelompok ini terbentuk dengan cepat kerana kawasan ini sangat padat dengan bahan.
Mengimbas masa hampir 9 bilion tahun, pasukan astronomi antarabangsa menemui galaksi dewasa di alam semesta muda. Galaksi adalah anggota sekumpulan galaksi yang wujud ketika alam semesta ini baru berusia 5 bilion tahun, atau sekitar 35 peratus dari zamannya sekarang. Ini bukti yang meyakinkan bahawa galaksi mesti mula terbentuk tepat setelah big bang diperkuat oleh pemerhatian yang dibuat oleh pasukan astronomi yang sama ketika mereka mengintip lebih jauh lagi pada masa yang lalu. Pasukan ini menemui galaksi embrio hanya 1.5 bilion tahun selepas kelahiran kosmos, atau 10 peratus dari usia semesta ini. "Galaksi bayi" berada dalam kelompok yang masih berkembang, kumpulan proto paling jauh yang pernah dijumpai.
Kamera Lanjutan untuk Tinjauan (ACS) di atas Teleskop Angkasa Hubble NASA digunakan untuk membuat pengamatan kelompok besar, RDCS 1252.9-2927, dan kluster proto, TN J1338-1942. Pemerhatian oleh Observatorium X-ray Chandra NASA menghasilkan kandungan unsur jisim dan berat RDCS 1252, kumpulan paling terkenal yang terkenal pada zaman itu. Pemerhatian ini adalah sebahagian dari usaha terkoordinasi oleh pasukan sains ACS untuk mengesan pembentukan dan evolusi kelompok galaksi dalam jangka masa kosmik yang luas. ACS dibina khas untuk kajian objek yang jauh.
Penemuan ini seterusnya menyokong pemerhatian dan teori bahawa galaksi terbentuk sejak awal sejarah kosmos. Kewujudan kelompok besar di alam semesta awal sepakat dengan model kosmologi di mana gugus terbentuk dari penggabungan banyak subkluster di alam semesta yang dikuasai oleh benda gelap yang sejuk. Walau bagaimanapun, sifat sebenar gelap dan gelap masih belum diketahui.
Kajian Hubble pertama menganggarkan bahawa galaksi di RDCS 1252 membentuk sebahagian besar bintang mereka lebih daripada 11 bilion tahun yang lalu (pada pergeseran merah lebih besar daripada 3). Hasilnya diterbitkan dalam edisi 20 Oktober 2003 dari Jurnal Astrophysical. Pengarang utama makalah ini ialah John Blakeslee dari Johns Hopkins University di Baltimore, Md.
Kajian Hubble yang kedua menemui, untuk pertama kalinya, sekumpulan proto "galaksi bayi" yang wujud lebih dari 12 miliar tahun yang lalu (pada pergeseran merah 4.1). Galaksi-galaksi ini begitu muda sehingga para astronom masih dapat melihat sejumlah bintang yang terbentuk di dalamnya. Galaksi dikumpulkan di sekitar satu galaksi besar. Hasil ini akan diterbitkan dalam edisi Alam 1 Januari 2004. Penulis utama makalah tersebut ialah George Miley dari Leiden Observatory di Belanda.
"Sehingga baru-baru ini orang tidak menyangka bahawa gugus wujud ketika alam semesta berusia sekitar 5 bilion tahun," jelas Blakeslee.
"Walaupun ada kelompok seperti itu," tambah Miley, "hingga baru-baru ini para astronom berpendapat hampir mustahil untuk menemukan kelompok yang ada 8 bilion tahun yang lalu. Sebenarnya, tidak ada yang benar-benar tahu ketika kluster bermula. Sekarang kita dapat menyaksikannya. "
Kedua-dua kajian itu mendorong para astronom untuk membuat kesimpulan bahawa sistem ini adalah nenek moyang kelompok galaksi yang dilihat sekarang. "Kluster RDCS 1252 terlihat seperti kluster masa kini," kata Marc Postman dari Institut Sains Teleskop Angkasa di Baltimore, MD, dan pengarang bersama kedua-dua makalah penyelidikan itu. "Sebenarnya, jika anda meletakkannya di sebelah kelompok sekarang, anda tidak akan tahu yang mana."
Kisah Dua Kluster
Bagaimana galaksi boleh tumbuh begitu cepat selepas ledakan besar? "Ini adalah kes orang kaya semakin kaya," kata Blakeslee. "Kumpulan ini tumbuh dengan cepat kerana terletak di kawasan yang sangat padat, jadi ada cukup bahan untuk membangun galaksi anggota dengan cepat."
Idea ini diperkuat oleh pemerhatian sinar-X dari kelompok besar RDCS 1252. Chandra dan XMM-Newton Badan Angkasa Eropah memberi para astronom pengukuran yang paling tepat setakat ini mengenai sifat-sifat awan gas panas yang sangat besar yang merangkumi kelompok besar itu. Gas Fahrenheit 160 juta darjah (70 juta darjah Celsius) ini adalah takungan sebahagian besar unsur berat dalam kluster dan penjejak tepat jisimnya. Sebuah makalah oleh Piero Rosati dari European Southern Observatory (ESO) dan rakan-rakannya yang memaparkan pemerhatian sinar-X RDCS 1252 akan diterbitkan pada Januari 2004 dalam Jurnal Astronomi.
"Penglihatan tajam Chandra menyelesaikan bentuk lingkaran gas panas dan menunjukkan bahawa RDCS 1252 sangat matang untuk usianya," kata Rosati, yang menemui kluster dengan teleskop sinar-X ROSAT.
RDCS 1252 mungkin mengandungi beribu-ribu galaksi. Sebilangan besar galaksi ini, bagaimanapun, terlalu samar untuk dikesan. Tetapi "mata" yang kuat dari ACS menunjukkan beberapa ratus dari mereka. Pemerhatian menggunakan Teleskop Sangat Besar ESO (VLT) memberikan pengukuran tepat jarak ke kluster. ACS membolehkan para penyelidik menentukan dengan tepat bentuk dan warna dari 100 galaksi, memberikan maklumat mengenai usia bintang-bintang yang berada di dalamnya. Pasukan ACS menganggarkan bahawa sebahagian besar bintang dalam gugus sudah terbentuk ketika alam semesta berusia sekitar 2 bilion tahun. Selain itu, pemerhatian sinar-X menunjukkan bahawa 5 bilion tahun selepas ledakan gas panas di sekitarnya diperkaya dengan unsur-unsur berat dari bintang-bintang ini dan telah dihanyutkan dari galaksi.
Sekiranya sebahagian besar galaksi di RDCS 1252 telah mencapai kematangan dan menetap ke masa dewasa yang tenang, galaksi-galaksi yang terbentuk di gugus proto jauh berada pada masa muda mereka yang penuh semangat dan tidak teratur.
Proto-cluster TN J1338 berisi galaksi embrio besar yang dikelilingi oleh galaksi yang lebih kecil, yang kelihatan seperti titik-titik dalam gambar Hubble.
Galaksi yang dominan menghasilkan jet pemancar radio yang spektakuler, didorong oleh lubang hitam supermasif jauh di dalam inti galaksi. Interaksi antara jet dan gas ini dapat merangsang arus kelahiran bintang.
Penemuan galaksi radio yang bertenaga oleh teleskop radio mendorong para astronom untuk mencari galaksi-galaksi kecil yang membentuk sebahagian besar gugusan.
"Kumpulan besar adalah kota-kota di alam semesta, dan galaksi radio di dalamnya adalah cerobong asap yang dapat kita gunakan untuk menemukannya ketika mereka baru mulai terbentuk," kata Miley.
Kedua-dua penemuan tersebut menggarisbawahi kekuatan menggabungkan pemerhatian dari banyak teleskop yang berbeza yang memberikan pemandangan alam semesta yang jauh dalam jarak panjang gelombang. Kamera canggih Hubble memberikan maklumat penting mengenai struktur kedua kelompok galaksi yang jauh. Penglihatan sinar-X Chandra dan XMM-Newton memberikan pengukuran penting bagi gas primordial di mana galaksi di RDCS 1252 tertanam, dan anggaran tepat mengenai jumlah jisim yang terdapat dalam gugus itu. Teleskop darat yang besar, seperti VLT, memberikan ukuran tepat jarak kedua kelompok serta komposisi kimia galaksi di dalamnya.
Pasukan ACS sedang melakukan pemerhatian lebih lanjut mengenai kelompok yang jauh untuk memantapkan pemahaman kita tentang bagaimana kelompok muda dan galaksi mereka berkembang menjadi bentuk perkara yang dilihat hari ini. Pemerhatian terancang mereka termasuk menggunakan pemerhatian inframerah dekat untuk menganalisis kadar pembentukan bintang di beberapa kelompok sasaran, termasuk RDCS 1252, untuk mengukur sejarah kosmik pembentukan bintang dalam struktur besar ini. Pasukan ini juga mencari kawasan di sekitar beberapa galaksi radio yang sangat jauh untuk contoh tambahan kumpulan proto. Matlamat saintifik utama pasukan adalah untuk mewujudkan gambaran lengkap evolusi kluster bermula dengan pembentukan pada zaman awal dan memperincikan evolusi hingga hari ini.
Sumber Asal: Siaran Berita Hubble
