Kredit gambar: ESO
Dengan menggunakan instrumen inframerah dekat ISAAC pada Teleskop Sangat Besar ESO, dan kesan pembesaran lensa graviti, satu pasukan ahli astronomi Perancis dan Swiss [2] telah menemui beberapa galaksi samar yang dipercayai paling jauh diketahui.
Kajian spektroskopi lebih lanjut dari salah satu calon ini telah memberikan kes yang kuat bagi pemegang rekod baru yang sekarang - dan sejauh ini - galaksi paling jauh yang diketahui di Alam Semesta.
Dinamakan Abell 1835 IR1916, galaksi yang baru ditemui mempunyai pergeseran merah 10 [3] dan terletak sekitar 13,230 juta tahun cahaya. Oleh itu, ia dapat dilihat pada saat alam semesta baru berusia 470 juta tahun, iaitu hampir 3 peratus dari usia sekarang.
Galaksi purba ini nampaknya sepuluh ribu kali lebih kecil daripada Galaksi kita, Bima Sakti. Ia mungkin merupakan antara objek kelas pertama yang mengakhiri Zaman Gelap Alam Semesta.
Penemuan yang luar biasa ini menggambarkan potensi teleskop darat besar dalam domain inframerah dekat untuk penerokaan Alam Semesta yang sangat awal.
Menggali masa lalu
Seperti ahli paleontologi yang menggali lebih dalam dan lebih dalam untuk mencari peninggalan tertua, para astronom cuba melihat lebih jauh dan lebih jauh untuk meneliti Alam Semesta yang sangat muda. Pencarian utama? Mencari bintang dan galaksi pertama yang terbentuk selepas Big Bang.
Lebih tepat lagi, ahli astronomi sedang berusaha untuk menjelajahi "wilayah yang tidak diketahui" terakhir, sempadan antara "Zaman Gelap" dan "Kebangkitan Kosmik".
Tidak lama setelah Big Bang, yang sekarang dipercayai terjadi sekitar 13.700 juta tahun yang lalu, Alam Semesta jatuh ke dalam kegelapan. Sinaran peninggalan dari bola api primordial telah diregangkan oleh pengembangan kosmik ke arah panjang gelombang yang lebih panjang dan belum ada bintang atau kuasar yang dapat menerangi ruang yang luas. Alam Semesta adalah tempat yang sejuk dan legap. Oleh itu, era yang suram ini cukup digelar sebagai "Zaman Gelap".
Beberapa ratus juta tahun kemudian, generasi pertama bintang dan, kemudian masih, galaksi dan quasar pertama, menghasilkan sinaran ultraviolet yang kuat, secara beransur-ansur menghilangkan kabut di Alam Semesta.
Ini adalah akhir Zaman Kegelapan dan, dengan istilah yang diambil alih dari sejarah manusia, kadang-kadang disebut sebagai "Renaissance Kosmik".
Ahli astronomi sedang berusaha menentukan bila - dan bagaimana - tepatnya Zaman Gelap selesai. Ini memerlukan mencari objek terpencil, satu cabaran yang hanya dapat dilalui oleh teleskop terbesar, digabungkan dengan strategi pemerhatian yang sangat teliti.
Menggunakan Teleskop Graviti
Dengan kedatangan teleskop kelas 8-10 meter, kemajuan yang luar biasa telah dicapai dalam dekad yang lalu. Sememangnya menjadi mungkin untuk memerhatikan dengan terperinci beberapa ribu galaksi dan quasar hingga jarak hampir 12 miliar tahun cahaya (yakni hingga pergeseran merah 3 [3]). Dengan kata lain para astronom kini dapat mempelajari galaksi-galaksi individu, pembentukan, evolusi, dan sifat-sifatnya yang lain melebihi 85% sejarah Alam Semesta yang lalu.
Lebih jauh pada masa lalu, bagaimanapun, pengamatan galaksi dan quasar menjadi langka. Pada masa ini, hanya segelintir galaksi yang sangat samar dilihat kira-kira 1.200 hingga 750 juta tahun selepas Big Bang (redshift 5-7). Di luar itu, samar-samar sumber-sumber ini dan fakta bahawa cahaya mereka beralih dari optik ke inframerah dekat sejauh ini telah membataskan kajian.
Satu kejayaan penting dalam pencarian galaksi terbentuk yang paling awal kini telah dicapai oleh sepasukan ahli astronomi Perancis dan Switzerland [2] menggunakan Teleskop Sangat Besar (VLT) ESO yang dilengkapi dengan instrumen sensitif inframerah dekat ISAAC. Untuk mencapai ini, mereka harus menggabungkan kesan penguatan cahaya dari sekumpulan galaksi - Teleskop Graviti - dengan kekuatan pengumpulan cahaya VLT dan keadaan langit yang sangat baik yang berlaku di Paranal.
Mencari galaksi yang jauh
Perburuan objek samar dan sukar difahami memerlukan pendekatan tertentu.
Pertama sekali, gambar galaksi galaksi bernama Abell 1835 yang sangat mendalam diambil menggunakan instrumen inframerah dekat ISAAC pada VLT. Kluster besar yang agak dekat mampu membengkokkan dan memperkuat cahaya sumber latar belakang - fenomena yang disebut Gravitational Lensing dan diramalkan oleh teori Relativiti Umum Einstein.
Penguatan semula jadi ini membolehkan para astronom mengintip galaksi yang sebaliknya terlalu samar untuk dilihat. Bagi galaksi yang baru ditemui, cahaya diperkuat sekitar 25 hingga 100 kali! Dikombinasikan dengan kekuatan VLT dengan demikian memungkinkan untuk membuat gambar dan bahkan mengambil spektrum galaksi ini. Sesungguhnya, penguatan semula jadi secara berkesan meningkatkan apertur VLT dari 8.2-m hingga 40-80 m.
Imej dekat-IR yang dalam yang diambil pada panjang gelombang yang berbeza telah memungkinkan para astronom mencirikan sifat beberapa ribu galaksi dalam gambar dan memilih segelintir dari mereka sebagai galaksi yang berpotensi sangat jauh. Dengan menggunakan gambar yang diperoleh sebelumnya yang diambil di Teleskop Kanada-Perancis-Hawaii (CFHT) di Mauna Kea dan gambar dari Teleskop Angkasa Hubble, kemudian telah disahkan bahawa galaksi-galaksi ini memang tidak dapat dilihat dalam optik. Dengan cara ini, enam calon galaksi pergeseran merah tinggi dikenali yang cahayanya mungkin dipancarkan ketika Alam Semesta berusia kurang dari 700 juta tahun.
Untuk mengesahkan dan mendapatkan penentuan yang lebih tepat mengenai jarak salah satu galaksi ini, para astronom memperoleh Masa Diskretan Pengarah untuk menggunakan lagi ISAAC pada VLT, tetapi kali ini dalam mod spektroskopi. Setelah beberapa bulan menganalisis data dengan teliti, para astronom yakin dapat mengesan ciri spektrum yang lemah tetapi jelas dalam domain inframerah dekat. Para ahli astronomi telah menyatakan bahawa ciri ini pastinya garis pelepasan Lyman-alpha khas dari objek-objek ini. Garis ini, yang berlaku di makmal pada panjang gelombang 0.1216 m, iaitu, pada ultraviolet, telah diregangkan ke inframerah dekat pada 1.34? M, menjadikan Abell 1835 IR1916 galaksi pertama yang diketahui mempunyai pergeseran merah sebesar 10.
Galaksi paling jauh yang diketahui setakat ini
Ini adalah kes terkuat untuk pergeseran merah melebihi rekod spektroskopi semasa yang disahkan pada z = 6.6 dan kes pertama peralihan merah dua digit. Meningkatkan usia Alam Semesta ke seumur hidup seseorang (80 tahun, katakan), rekod yang disahkan sebelumnya menunjukkan kanak-kanak berusia empat tahun. Dengan pemerhatian yang ada sekarang, kita mempunyai gambar kanak-kanak itu ketika dia berusia dua setengah tahun.
Dari gambar galaksi ini yang diperoleh dalam pelbagai gelang gelombang, para astronom menyimpulkan bahawa ia sedang menjalani masa pembentukan bintang yang sengit. Tetapi jumlah bintang yang terbentuk dianggarkan "hanya" 10 juta kali jisim matahari, kira-kira sepuluh ribu kali lebih kecil daripada massa Galaksi kita, Bima Sakti.
Dengan kata lain, apa yang dilihat oleh para astronom adalah blok bangunan pertama galaksi besar masa kini. Penemuan ini sangat sesuai dengan pemahaman kita sekarang mengenai proses pembentukan galaksi yang sesuai dengan penumpukan berturut-turut galaksi besar yang dilihat hari ini melalui penggabungan "blok bangunan", galaksi yang lebih kecil dan lebih muda yang terbentuk pada masa lalu.
Blok bangunan inilah yang mungkin menyediakan sumber cahaya pertama yang menghilangkan kabut di Alam Semesta dan mengakhiri Zaman Gelap.
Bagi Roser Pell ?, dari Observatoire Midi-Pyr? N? Es (Perancis) dan ketua pemimpin pasukan, "pemerhatian ini menunjukkan bahawa dalam keadaan langit yang sangat baik seperti di Observatorium Paranal ESO, dan menggunakan lensa graviti yang kuat, pemerhatian langsung galaksi jauh yang dekat dengan Zaman Gelap dapat dilaksanakan dengan teleskop darat terbaik. "
Pemimpin bersama pasukan yang lain, Daniel Schaerer dari Geneva Observatory and University (Switzerland), sangat gembira: "Penemuan ini membuka jalan untuk penjelajahan masa depan bintang dan galaksi pertama di Alam Semesta awal."
Maklumat lanjut
Maklumat yang disajikan dalam Siaran Akhbar ini didasarkan pada artikel penelitian dalam jurnal penyelidikan Eropah “Astronomi & Astrofisika” (A&A, jilid 416, halaman L35; “Pemerhatian ISAAC / VLT galaksi ber lensa pada z = 10.0” oleh Roser Pell? , Daniel Schaerer, Johan Richard, Jean-Fran? O Le Borgne, dan Jean-Paul Kneib). Ia boleh didapati di laman web EDP.
Penjelasan dan gambar tambahan boleh didapati di laman web pengarang, di http://obswww.unige.ch/sfr dan http://webast.ast.obs-mip.fr/galaxies/
Sumber Asal: Siaran Berita ESO
