Galaksi-galaksi yang kuno, yang besar menghantui jangkauan berdebu alam semesta kita telah bersembunyi, tidak dapat dilihat oleh mata Teleskop Angkasa Hubble yang terkenal. Tetapi sekarang, ahli astronomi menapis data inframerah telah menemui 39 dari mereka - mengintai di tempat yang aneh dari alam semesta awal di mana (dan ketika) langit malam akan kelihatan sangat berbeza dari kita sendiri.
Sekiranya anda mendekati salah satu daripada galaksi lama ini semasa berada di dalam kapal angkasa, ia mungkin sekurang-kurangnya dapat dikenali dengan anda: bintang yang anda dapat lihat dengan mata kasar, debu berpusing, lubang hitam besar di pusat. Dan sekiranya anda muncul di sana hari ini, ia mungkin kelihatan agak berbeza daripada yang dilakukan lebih daripada 11 bilion tahun yang lalu, dalam sejarah awal alam semesta kita. Tetapi cahaya yang menjangkau Bumi pada tahun 2019 dari galaksi-galaksi yang jauh dan jauh ini harus pergi sejauh ini berbilion tahun, menunjukkan kepada kita apa yang kelihatan seperti bahagian dalam alam semulajadi yang pertama 2 bilion tahun. Dan cahaya sangat berubah yang dibina oleh Hubble untuk dilihat dalam cahaya ultraviolet, boleh dilihat dan dekat-inframerah - tidak dapat melihatnya sama sekali.
Itu kerana galaksi-galaksi jauh ini, seperti hal-hal yang paling jauh di alam semesta kita, memperlahankan diri kita - akibat tenaga gelap yang memacu pengembangan ruang. Seperti yang telah dilaporkan sebelum ini oleh Science Live, cahaya dari objek yang memperlahankan diri kita akan menjadi panjang gelombang panjang. Dan galaksi-galaksi superdistan ini mempercepatkan begitu cepat, menurut para penyelidik yang menemui mereka, bahawa cahaya ultraviolet dan cahaya yang ditunjukkan telah dipindahkan sepenuhnya ke dalam jarak panjang "submillimeter" yang walaupun Hubble tidak dapat mengesan.
Akibatnya, para penyelidik menulis dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 7 Ogos di dalam jurnal Nature, kebanyakan ahli astronomi yang berfokus pada 2billion tahun pertama alam semesta telah akhirnya mengkaji ganjil-ganjil: galaksi sangat jauh yang tetap tidak bergerak relatif terhadap Bumi yang Hubble dapat melihatnya. Tetapi galaksi-galaksi yang tidak dipertimbangkan ini mungkin bukan norma.
"Ini menimbulkan persoalan tentang kelimpahan galaksi yang besar dan ketumpatan kadar pembentukan bintang di alam semesta awal," tulis para penyelidik. Dalam erti kata lain, berapa banyak galaksi yang benar-benar di sekitar ketika itu, dan berapa cepat mereka membuat bintang?
Ahli astronomi telah pada masa lalu melihat galaksi besar secara individu dari masa lalu, para penyelidik menulis, serta galaksi kecil yang cenderung diselubungi debu. Tetapi untuk kerja ini, pasukan menggunakan satu siri teleskop sensitif submillimeter untuk melihat 39 galaksi purba yang sebelumnya tidak kelihatan.
"Sukar untuk meyakinkan rakan-rakan kita bahawa galaksi-galaksi ini adalah setakat yang kami menduga mereka. Susulan awal tentang kewujudan mereka berasal dari data inframerah Spitzer Space Telescope," Tao Wang, pengarang utama kertas dan astronomi di Universiti Tokyo, dalam satu kenyataan. "Tetapi mempunyai mata tajam dan butiran terperinci pada panjang gelombang submillimeter, panjang gelombang terbaik untuk melihat melalui habuk hadir di alam semesta awal. Walaupun begitu, ia mengambil data lanjut dari imaginatively bernama Sangat Besar Teleskop di Chile untuk benar-benar membuktikan kita melihat galaksi besar purba di mana tiada yang dilihat sebelum ini. "
Dan penemuan ini penting bagi model alam semesta awal dan untuk menjelaskan bagaimana alam semesta moden kita wujud.
"Kelimpahan galaksi yang sangat besar dan berdebu di Alam Semesta awal mencabar pemahaman kami tentang pembentukan besar-galaksi," tulis para penyelidik dalam kertas itu.
Beberapa model yang sedia ada meramalkan kepadatan yang lebih rendah dari jenis galaksi ini, walaupun penyelidik telah lama mengesyaki ada yang akan berada di luar sana. Dengan penemuan baru ini, para saintis perlu kembali dan memperbaiki model mereka untuk menjelaskan set data baru ini yang sebelumnya tidak kelihatan.
Galaksi-galaksi ini, yang ditulis para penyelidik, mungkin sebahagian daripada kumpulan yang menimbulkan galaksi besar-besaran moden. Tetapi mereka mempunyai lebih banyak habuk dan jauh lebih padat daripada galaksi Bima Sakti.
"Langit malam akan kelihatan jauh lebih megah. Ketumpatan bintang yang lebih besar bermakna terdapat banyak bintang yang lebih dekat dengan muncul lebih besar dan lebih cerah," kata Wang dalam kenyataan itu. "Tetapi sebaliknya, jumlah debu yang banyak bermakna bintang-bintang yang jauh lebih jauh akan kelihatan kurang, jadi latar belakang kepada bintang-bintang dekat yang terang itu mungkin menjadi kekosongan gelap yang besar."
