13 galaksi jauh dijumpai dalam contoh langit. Kredit gambar: ESO. Klik untuk membesarkan.
Ini adalah salah satu tujuan utama kosmologi pemerhatian untuk menelusuri bagaimana galaksi terbentuk dan berkembang dan membandingkannya dengan ramalan dari model teori. Oleh itu, adalah mustahak untuk mengetahui setepat mungkin berapa banyak galaksi yang ada di Alam Semesta pada zaman yang berbeza.
Ini lebih senang dinyatakan daripada dilakukan. Memang, jika menghitung galaksi dari gambar astronomi yang mendalam agak mudah, mengukur jaraknya - oleh itu, zaman dalam sejarah alam semesta di mana kita melihatnya [1] - jauh lebih sukar. Ini memerlukan mengambil spektrum galaksi dan mengukur pergeseran merahnya [2].
Walau bagaimanapun, untuk galaksi samar - kemungkinan besar adalah yang paling jauh dan yang paling tua - ini memerlukan banyak masa pemerhatian pada teleskop terbesar. Sehingga kini, para astronom harus memilih calon galaksi pergeseran merah tinggi dengan hati-hati, untuk meminimumkan masa yang dihabiskan untuk mengukur jarak. Tetapi nampaknya ahli astronomi terlalu berhati-hati dalam melakukannya, dan dengan itu mempunyai gambaran yang salah mengenai populasi galaksi.
Lebih baik "hanya" memerhatikan di galaksi langit tertentu semua galaksi lebih terang daripada batas tertentu. Tetapi melihat satu objek pada satu masa akan menjadikan kajian sedemikian tidak mungkin.
Untuk menyahut cabaran itu, sepasukan ahli astronomi Perancis dan Itali [3] menggunakan teleskop terbesar dengan instrumen yang sangat khusus dan sangat sensitif yang dapat memerhatikan sebilangan besar objek (samar) di alam semesta terpencil secara serentak.
Ahli astronomi menggunakan VIsible Multi-Object Spectrograph (VIMOS) di Melipal, salah satu teleskop 8.2-m dari Array Teleskop Sangat Besar ESO. VIMOS dapat melihat spektrum kira-kira 1.000 galaksi dalam satu paparan, dari mana pergeseran merah, maka jarak, dapat diukur. Kemungkinan untuk memerhatikan dua galaksi sekaligus akan sama dengan menggunakan dua Teleskop Unit VLT secara serentak. Oleh itu, VIMOS mengalikan kecekapan VLT beratus kali ganda dengan berkesan.
Ini memungkinkan untuk menyelesaikan beberapa jam pemerhatian yang hanya memerlukan beberapa bulan beberapa tahun yang lalu. Dengan kemampuan hingga sepuluh kali lebih produktif daripada instrumen pesaing, VIMOS menawarkan kemungkinan untuk pertama kalinya untuk melakukan bancian yang tidak berat sebelah dari Alam Semesta yang jauh.
Dengan menggunakan kecekapan tinggi instrumen VIMOS, pasukan ahli astronomi memulakan Survei Dalam VIMOS VLT (VVDS) yang bertujuan untuk mengukur di beberapa tamparan langit yang dipilih, pergeseran merah semua galaksi lebih terang daripada magnitud 24 di merah, iaitu , galaksi sehingga 16 juta lebih lemah daripada apa yang dapat dilihat oleh mata tanpa bantuan.
Dalam jumlah sampel kira-kira 8.000 galaksi yang dipilih hanya berdasarkan kecerahan yang diperhatikan dalam cahaya merah, hampir 1.000 galaksi pembentuk bintang yang terang dan kuat ditemui pada zaman 1.500 hingga 4.500 juta tahun selepas Big Bang (pergeseran merah antara 1.4 dan 5) .
"Mengejutkan kami", kata Olivier Le F? Vre, dari Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Perancis) dan pemimpin bersama projek VVDS, "ini adalah dua hingga enam kali lebih tinggi daripada yang dijumpai oleh karya sebelumnya. Galaksi ini telah terlewat kerana tinjauan sebelumnya telah memilih objek dengan cara yang jauh lebih ketat daripada yang kita lakukan. Dan mereka melakukannya untuk menampung kecekapan instrumen generasi sebelumnya yang jauh lebih rendah. "
Walaupun pengamatan dan model secara konsisten menunjukkan bahawa Alam Semesta belum pernah membentuk banyak bintang pada miliar tahun pertama masa kosmik, penemuan yang dibuat oleh para saintis memerlukan perubahan yang signifikan dalam gambar ini.
Menggabungkan spektrum semua galaksi dalam julat pergeseran merah tertentu (iaitu milik zaman yang sama), para astronom dapat menganggarkan jumlah bintang yang terbentuk di galaksi-galaksi ini. Mereka mendapati bahawa galaksi di Alam Semesta muda berubah menjadi bintang antara 10 dan 100 kali jisim Matahari kita dalam setahun.
"Penemuan ini menyiratkan bahawa galaksi membentuk lebih banyak bintang di awal alam semesta daripada yang difikirkan sebelumnya", jelas Gianpaolo Vettolani, pemimpin bersama lain projek VVDS, yang bekerja di INAF-IRA di Bologna (Itali). "Pengamatan ini akan menuntut penilaian ulang yang mendalam dari teori-teori kita tentang pembentukan dan evolusi galaksi dalam Alam Semesta yang berubah."
Kini para astronom perlu menjelaskan bagaimana seseorang dapat membuat populasi galaksi yang begitu besar, menghasilkan lebih banyak bintang daripada yang diasumsikan sebelumnya, pada masa Alam Semesta sekitar 10-20% dari zamannya sekarang.
Sumber Asal: Siaran Berita ESO
