Gambar di sebelah kiri menunjukkan sebahagian langit kita, yang disebut medan Boötes, dalam cahaya inframerah, sementara gambar di sebelah kanan menunjukkan cahaya inframerah latar belakang yang misterius yang ditangkap oleh Teleskop Angkasa Spitzer NASA di wilayah langit yang sama. Kredit: NASA / JPL-Caltech
Apa yang menyebabkan cahaya sinaran misterius dilihat di seluruh langit dengan teleskop inframerah? Jawapannya mungkin terletak pada gabungan konsep yang agak baru untuk bidang astronomi, dan juga agak kontroversial. Bintang-bintang jahat yang ditendang keluar dari galaksi mungkin tertanam dalam lingkaran halo gelap yang telah berteori untuk mengelilingi galaksi. Walaupun halo perkara gelap ini sebelumnya hanya dapat dikesan secara tidak langsung dengan memerhatikan kesan graviti mereka, mereka juga dapat menahan sumber cahaya sinaran latar belakang misteri.
"Cahaya latar belakang inframerah di langit kita telah menjadi misteri besar," kata Asantha Cooray dari University of California di Irvine, pengarang utama penyelidikan baru yang diterbitkan hari ini dalam jurnal Nature. "Kami mempunyai bukti baru bahawa cahaya ini berasal dari bintang-bintang yang berada di antara galaksi. Secara individu, bintang-bintang terlalu samar untuk dilihat, tetapi kami rasa kami melihat cahaya kolektif mereka. "
Cahaya kolektif berasal dari "interhalo" halo materi gelap yang menyelimuti Alam Semesta, dan mungkin menjawab persoalan besar mengapa jumlah cahaya yang diperhatikan melebihi jumlah cahaya yang dipancarkan dari galaksi yang diketahui.
"Galaksi wujud di lingkaran cahaya benda gelap yang jauh lebih besar daripada galaksi; ketika galaksi terbentuk dan bergabung bersama, lingkaran cahaya gelap semakin besar dan bintang dan gas tenggelam ke tengah lingkaran, ”kata Edward L. (Ned) Wright dari UCLA dan anggota pasukan yang menggunakan Spitzer Space Telescope untuk cari sumber cahaya inframerah. "Apa yang kita katakan adalah satu bintang dalam seribu tidak melakukannya dan malah diedarkan seperti bahan gelap. Anda tidak dapat melihat perkara gelap dengan baik, tetapi kami mencadangkan bahawa ia sebenarnya mempunyai beberapa bintang di dalamnya - hanya sepersepuluh dari 1 peratus daripada jumlah bintang di bahagian galaksi yang terang. Satu bintang dalam seribu dilucutkan dari galaksi yang kelihatan dan diedarkan seperti benda gelap. "
Halo perkara gelap tidak sepenuhnya gelap, kata Wright. "Sebilangan kecil bintang, sepersepuluh persen, bintang di galaksi tengah telah tersebar ke lingkaran cahaya, dan ini dapat menghasilkan turun naik yang kita lihat."
Dalam kumpulan galaksi yang besar, ahli astronomi telah menemui peratusan cahaya intra-halo yang jauh lebih tinggi, sebanyak 20 peratus, kata Wright.
Untuk kajian ini, Cooray, Wright dan rakan-rakan menggunakan Spitzer Space Telescope untuk menghasilkan peta inframerah kawasan langit di buruj Boötes. Cahaya telah mengembara kepada kami selama 10 bilion tahun.
"Agaknya cahaya dalam lingkaran ini terjadi di mana-mana di langit dan belum dapat diukur di tempat lain," kata Wright, yang juga penyiasat utama misi NASA Survei Infrared Survey Explorer (WISE).
"Sekiranya kita benar-benar dapat memahami asal-usul latar belakang inframerah, kita dapat memahami kapan semua cahaya di alam semesta dihasilkan dan berapa banyak yang dihasilkan," kata Wright. "Sejarah semua produksi cahaya di alam semesta dikodekan dalam latar belakang ini. Kami mengatakan turun naik dapat dihasilkan oleh tepi galaksi yang kabur yang wujud pada masa yang sama dengan kebanyakan bintang diciptakan, kira-kira 10 bilion tahun yang lalu. "
Cahaya muncul pada corak hambar dalam gambar Spitzer.
Penemuan baru ini bertentangan dengan kajian yang dikeluarkan pada musim panas ini. Alexander "Sasha" Kashlinsky dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA dan pasukannya melihat langit yang sama dengan Spitzer dan mengusulkan cahaya menjadikan corak yang tidak biasa berasal dari bintang dan galaksi pertama.
Dalam kajian baru itu, Cooray dan rakan-rakannya melihat data dari bahagian langit yang lebih besar, yang disebut medan Bootes, yang meliputi busur setara dengan 50 bulan Bumi penuh. Pemerhatian ini tidak begitu sensitif dengan kajian kumpulan Kashlinsky, tetapi skala yang lebih besar membolehkan para penyelidik menganalisis corak cahaya inframerah latar belakang dengan lebih baik.
"Kami melihat ladang Bootes dengan Spitzer selama 250 jam," kata pengarang bersama Daniel Stern dari Laboratorium Jet Propulsion NASA di Pasadena, California. "Mempelajari latar belakang inframerah samar adalah salah satu tujuan utama tinjauan kami, dan kami merancang dengan teliti pemerhatian untuk menangani secara langsung persoalan penting dan mencabar tentang apa yang menyebabkan latar belakang bercahaya. "
Pasukan ini menyimpulkan bahawa corak cahaya cahaya inframerah tidak selaras dengan teori dan simulasi komputer mengenai bintang dan galaksi pertama. Para penyelidik mengatakan bahawa cahaya itu terlalu terang untuk berasal dari galaksi pertama, yang dianggap tidak sebesar atau sebanyak galaksi yang kita lihat di sekitar kita hari ini. Sebaliknya, para saintis mengusulkan teori baru untuk menjelaskan cahaya terang, berdasarkan teori-teori "intrakluster" atau "intrahalo" cahaya bintang.
Pasukan mengatakan lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk mengesahkan penemuan ini, sambil menambah bahawa Teleskop Angkasa James Webb harus membantu.
"Visi inframerah tajam dari Teleskop James Webb akan dapat melihat beberapa bintang dan galaksi terawal secara langsung, serta bintang-bintang sesat yang bersembunyi di antara pinggiran galaksi berdekatan," kata Eric Smith, timbalan pengurus program JWST di Ibu Pejabat NASA di Washington. "Objek misteri yang membentuk cahaya inframerah latar belakang akhirnya dapat terpapar."
Sumber: NASA, UCLA
