Sekumpulan galaksi yang terletak kira-kira 10,2 miliar tahun cahaya dari Bumi telah ditemui dengan menggabungkan data dari Observatorium sinar-X Chandra NASA dengan teleskop optik dan inframerah. Kluster, JKCS041, adalah gugus galaksi yang paling jauh yang masih diperhatikan, dan kita melihatnya ketika Alam Semesta baru sekitar seperempat dari zaman sekarang. Jarak kluster mengalahkan pemegang rekod sebelumnya sekitar satu miliar tahun cahaya.
Kumpulan galaksi adalah objek terikat graviti terbesar di Alam Semesta. Mencari struktur yang begitu besar pada zaman awal ini dapat mendedahkan maklumat penting tentang bagaimana Alam Semesta berkembang pada tahap penting ini.
JKCS041 berada di ambang ketika para saintis berpendapat kelompok galaksi dapat wujud di Alam Semesta awal berdasarkan berapa lama masa yang diperlukan untuk mereka berkumpul. Oleh itu, mengkaji ciri-cirinya - seperti komposisi, jisim, dan suhu - akan mendedahkan lebih banyak lagi mengenai bagaimana alam semesta terbentuk.
"Objek ini dekat dengan batas jarak yang diharapkan untuk kelompok galaksi," kata Stefano Andreon dari Institut Astrofizik Nasional (INAF) di Milan, Italia. "Kami tidak fikir graviti dapat bekerja cukup cepat untuk membuat gugus galaksi lebih awal."
JKCS041 pada awalnya dikesan pada tahun 2006 dalam tinjauan dari United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT). Jarak ke kelompok kemudian ditentukan dari pemerhatian optik dan inframerah dari UKIRT, teleskop Kanada-Perancis-Hawaii di Hawaii dan Teleskop Angkasa Spitzer NASA. Pemerhatian inframerah penting kerana cahaya optik dari galaksi pada jarak yang besar dialihkan ke panjang gelombang inframerah kerana pengembangan alam semesta.
Data Chandra adalah bukti terakhir - tetapi penting - kerana mereka menunjukkan bahawa JKCS041 memang merupakan kelompok galaksi asli. Pelepasan sinar-X yang diperlihatkan oleh Chandra menunjukkan bahawa gas panas telah dikesan di antara galaksi, seperti yang diharapkan untuk gugusan galaksi yang sebenarnya dan bukan yang telah terperangkap dalam tindakan pembentukan.
Juga, tanpa pemerhatian sinar-X, kemungkinan bahawa objek ini mungkin merupakan gabungan kumpulan galaksi yang berlainan di sepanjang garis penglihatan, atau filamen, aliran galaksi dan gas yang panjang, dilihat di depan. Jisim dan suhu gas panas yang dikesan dianggarkan dari pemerhatian Chandra menolak kedua-dua alternatif tersebut.
Tahap dan bentuk pelepasan sinar-X, bersama dengan kekurangan sumber radio pusat berpendapat kemungkinan pelepasan sinar-X disebabkan oleh penyebaran cahaya latar gelombang mikro kosmik oleh zarah-zarah yang memancarkan gelombang radio.
Masih belum mungkin, dengan pengesanan satu kluster galaksi yang sangat jauh, untuk menguji model kosmologi, tetapi pencarian sedang dilakukan untuk mencari kelompok galaksi lain pada jarak yang sangat jauh.
"Penemuan ini sangat menarik kerana ia seperti mencari fosil Tyrannosaurus Rex yang jauh lebih tua daripada yang diketahui," kata pengarang bersama Ben Maughan, dari University of Bristol di United Kingdom. "Satu fosil mungkin sesuai dengan pemahaman kita tentang dinosaurus, tetapi jika anda menjumpai banyak lagi, anda harus mula memikirkan kembali bagaimana dinosaurus berkembang. Hal yang sama berlaku untuk kelompok galaksi dan pemahaman kita mengenai kosmologi. "
Pemegang rekod sebelumnya untuk kelompok galaksi berada sejauh 9.2 miliar tahun cahaya, XMMXCS J2215.9-1738, ditemui oleh ESMM's XMM-Newton pada tahun 2006. Ini memecahkan rekod jarak sebelumnya hanya sekitar 0.1 bilion tahun cahaya, sementara JKCS041 melampaui XMMXCS J2215 .9 kira-kira sepuluh kali ganda daripada itu.
"Yang menarik dari penemuan ini ialah astrofizik yang dapat dilakukan dengan kajian susulan terperinci," kata Andreon.
Antara persoalan yang ingin ditangani oleh saintis dengan mengkaji lebih lanjut JKCS041 adalah: Apakah pembentukan unsur-unsur (seperti besi) seperti pada objek muda? Adakah terdapat tanda-tanda bahawa kluster masih terbentuk? Adakah suhu dan kecerahan sinar-X kluster yang begitu jauh berkaitan dengan jisimnya dengan cara yang sama sederhana seperti yang berlaku untuk kluster berdekatan?
Sumber: EurekAlert
