Misteri Galaksi lebih tua dan lebih agresif dari yang diharapkan

Sekarang sebuah tim peneliti menggunakan Plateau de Bure Interferometer (PdBI) di Pegunungan Alpen Prancis dan Array Jansky Sangat Besar (VLA) di New Mexico telah mendeteksi HDF 805,1 dalam cahaya radio submillimeter. Sebagai Fabian Walter et al. laporan di Nature, lokasi HDF 805,1 sesuai dengan sumber terang tentang 12,6 miliar tahun cahaya, berarti objek yang terbentuk hanya 1,1 miliar tahun setelah Big Bang. Cahaya diukur dari HDF dan PdBI bersama-sama menunjukkan galaksi sekitar 130 miliar kali massa Matahari (massa sebanding dengan Bima Sakti) dengan tingkat tinggi pembentukan bintang. Penemuan ini mengejutkan karena dua alasan: tingkat pembentukan bintang lebih tinggi dari yang diperkirakan untuk sebuah galaksi yang awal sejarah alam semesta, dan jumlah debu yang dibutuhkan untuk menyembunyikannya sepenuhnya dalam cahaya tampak lebih besar dari yang diharapkan.

HDF 805,1 adalah salah satu dari kelas objek yang dikenal sebagai galaksi submillimeter (SMGs), bukan karena mereka kecil, tetapi karena mereka memancarkan cahaya terutama pada panjang gelombang submillimeter. Dengan spektrum cahaya mereka memancarkan, kita tahu SMGs menghasilkan bintang baru dengan kecepatan tinggi. Tapi lingkungan pembentukan bintang yang sangat berdebu, memblokir hampir semua cahaya tampak. Tanpa informasi spektral, sulit untuk mengukur jarak, serta ukuran galaksi. Namun, SMGs berpotensi berharga dalam pemetaan sejarah galaksi dan formasi bintang di alam semesta, sehingga para astronom telah mencoba sejak tahun 1996 untuk memecahkan teka-teki HDF 805,1.

Teknik baru, yang disorot dalam penelitian ini, menggunakan instrumen submillimeter didedikasikan untuk mengukur spektrum dari SMGs. Pada gilirannya, ini mengungkapkan pergeseran merah mereka-jumlah panjang gelombang cahaya ditarik sebagai alam semesta mengembang. Pergeseran merah adalah proxy untuk jarak dan usia: pergeseran merah yang lebih besar menunjukkan cahaya itu dipancarkan di awal waktu dan melakukan perjalanan jauh untuk menghubungi kami. Untuk HDF 805,1, para peneliti berfokus pada dua karbon karbon monoksida (CO) dan terionisasi (C garis spektrum, yang tanda tangan mudah diidentifikasi di daerah pembentuk bintang.

Kedua jenis pengamatan setuju: HDF 805,1 berada pada pergeseran merah tinggi, yang berarti panjang gelombang yang diamati di Bumi ditarik 6,1 kali nilai dipancarkan. Menggunakan hubungan Hubble, pergeseran merah ini berarti galaksi yang dipancarkan cahaya hanya 1,1 miliar tahun setelah Big Bang. Meskipun ini bukan galaksi paling awal yang pernah dilihat, HDF 805,1 pasti memiliki formasi bintang lebih aktif daripada bintang-bintang lain.

Selain itu, debu di galaksi terdiri dari atom seperti karbon dan oksigen, (dibentuk oleh bintang-bintang) daripada yang hadir di alam semesta sangat awal. Jumlah yang hadir debu di HDF 805,1 harus cukup untuk menyembunyikannya di panjang gelombang cahaya tampak, tapi itu tidak pasti di mana semuanya berasal dari yang awal sejarah alam semesta. Mencari sama tinggi SMGs pergeseran merah dapat membantu menyelesaikan masalah itu. Saat ini, hanya segelintir mirip bintang pembentuk galaksi (yaitu, submillimeter-terang galaksi tanpa lubang hitam supermasif jelas) diketahui, dan tidak ada adalah sebagai jauh.

Seperti sering terjadi, memecahkan salah satu misteri-jarak dan karakter HDF 805,1-telah menimbulkan pertanyaan lebih lanjut. Namun, kedatangan teleskop submillimeter baru, termasuk Array Atacama Besar Milimeter (ALMA) di Chili, akan membantu mencerahkan kita tentang awal sejarah pembentukan bintang dan galaksi di alam semesta.




Sumber : arstechnica