Diposting Kamis, 21 Oktober 2010 jam 7:55 pm oleh Gun HS

Galaksi Terjauh yang Pernah Terukur: Ketika Alam Semesta Hanya Berusia 600 Juta Tahun

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Kamis, 21 Oktober 2010 -


Tim astronom Eropa yang menggunakan Very Large Telescope (VLT) ESO, telah mengukur jarak galaksi yang paling terpencil sejauh ini. Dengan hati-hati menganalisis cahaya galaksi yang sangat samar, mereka telah melihat alam semesta ketika masih berusia sekitar 600 juta tahun (pergeseran merah z=8,6). Ini adalah pertama kalinya observasi dikonfirmasi, tentang galaksi di mana cahayanya membersihkan kabut buram hidrogen yang memenuhi alam semesta di masa dini.

Hasil ini dipresentasikan secara online pada konferensi pers dengan para ilmuwan tanggal 19 Oktober 2010, dan muncul dalam edisi 21 Oktober jurnal Nature.

“Dengan menggunakan Very Large Telescope ESO, kami telah mengkonfirmasi bahwa sebuah galaksi yang sebelumnya telah terlihat dengan menggunakan Hubble, merupakan objek yang paling terpencil yang pernah teridentifikasi sejauh ini di alam semesta”[1], kata Matt Lehnert (Observatoire de Paris) yang adalah penulis utama makalah pelaporan hasil. “Kekuatan VLT serta spektrograf SINFONI-nya memungkinkan kami untuk benar-benar mengukur jarak galaksi yang sangat samar ini dan kami menemukan bahwa kami melihat alam semesta ketika berusia kurang dari 600 juta tahun.”

Sangat sulit mempelajari galaksi-galaksi pertama ini. Pada saat cahaya cemerlang awal mereka mencapai bumi, mereka tampil sangat samar dan kecil. Selanjutnya, cahaya redup ini sebagian besar jatuh ke bagian spektrum inframerah karena panjang gelombang telah membentang oleh ekspansi Semesta – efek yang dikenal sebagai pergeseran merah (redshift). Untuk membuat materi-materi menjadi lebih buruk, pada masa dini ini, kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang, alam semesta tidak sepenuhnya transparan dan sebagian besar dipenuhi dengan kabut hidrogen yang menyerap sinar ultraviolet dari galaksi muda. Periode ketika kabut masih sedang dibersihkan oleh sinar ultraviolet dikenal sebagai era reionisasi[2].

Meskipun demikian, Wide Field Camera 3 pada Hubble Space Telescope ESA/NASA menemukan beberapa objek kandidat kuat pada tahun 2009[3], yang dianggap sebagai galaksi bersinar di era reionisasi. Mengkonfirmasi jarak ke objek yang redup dan terpencil tersebut merupakan tantangan besar dan hanya bisa berhasil jika dilakukan dengan menggunakan spektroskopi dari teleskop berbasis darat yang sangat besar[4], dengan mengukur pergeseran merah cahaya galaksi.

Matt Lehnert menceritakan: “Setelah pengumuman galaksi-galaksi kandidat dari Hubble, kami melakukan perhitungan cepat dan bersemangat untuk menemukan bahwa cahaya yang sangat besar mengumpulkan kekuatan VLT, ketika digabungkan dengan sensitivitas instrumen spektroskopi inframerah, SINFONI, dan waktu pencahayaan yang sangat lama memungkinkan kami mendeteksi cahaya yang sangat samar dari salah satu galaksi terpencil dan mengukur jaraknya.”

Berdasarkan permintaan khusus untuk Direktur Jenderal ESO, mereka memperoleh waktu penggunaan VLT dan mengamati galaksi kandidat yang disebut UDFy-38135539[5] selama 16 jam. Setelah dua bulan analisis yang sangat hati-hati dan menguji hasilnya, tim peneliti menemukan bahwa mereka secara jelas telah mendeteksi cahaya sangat samar dari hidrogen pada pergeseran merah z=8,6, yang membuat galaksi ini menjadi objek terjauh yang pernah dikonfirmasi oleh spektroskopi. Sebuah pergeseran merah z=8,6 adalah sesuai dengan 600 juta tahun galaksi yang terlihat setelah Big Bang.

Penulis mitra, Nicole Nesvadba (Institut d’Astrophysique Spatiale), meringkas karya ini, “Mengukur pergeseran merah dari galaksi yang paling terpencil sejauh ini dalam dirinya sendiri sangatlah menarik, tetapi implikasi astrofisika terhadap deteksi ini bahkan lebih penting. Ini pertama kalinya kami tahu dengan pasti bahwa kami sedang melihat salah satu galaksi yang sedang membersihkan kabut, yang saat itu memenuhi alam semesta sangat awal.”

Salah satu hal yang mengejutkan tentang penemuan ini adalah bahwa cahaya dari UDFy-38135539 tampaknya tidak cukup kuat untuk membersihkan kabut hidrogen. “Pasti ada galaksi-galaksi lain, yang mungkin lebih samar dan kurang besar yang berada di dekat UDFy-38135539, yang juga membantu membuat ruang di sekitar transparan galaksi. Tanpa bantuan tambahan cahaya dari galaksi, tidak peduli seberapa pun cemerlangnya, ia akan terjebak dalam kabut hidrogen di sekitarnya dan kami tidak akan mampu mendeteksinya,” jelas penulis mitra, Mark Swinbank (Universitas Durham).

Penulis mitra, Jean-Gabriel Cuby (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille), menyatakan: “Mempelajari era reionisasi dan pembentukan galaksi mendorong kemampuan teleskop dan instrumen hingga pada batasnya, tapi ini hanya jenis ilmu yang akan menjadi rutinitas ketika  European Extremely Large Telescope ESO – yang akan menjadi teleskop optik dan inframerah terbesar di dunia – dioperasikan.”

Catatan:

1. Hasil ESO sebelumnya (eso0405) melaporkan objek pada jarak yang lebih besar (pergeseran merah z=10). Namun, pekerjaan lebih lanjut gagal menemukan obyek kecerahan yang sama pada posisi ini, dan pengamatan yang lebih baru dengan Teleskop ruang Angkasa Hubble/NASA telah cukup meyakinkan. Identifikasi obyek dengan galaksi pada pergeseran merah yang sangat tinggi tidak lagi dianggap sah oleh sebagian besar para astronom.

2. Ketika alam semesta mendingin setelah Big Bang, sekitar 13,7 milyar tahun yang lalu, elektron dan proton dikombinasikan untuk membentuk gas hidrogen. Gas gelap yang sejuk ini adalah konstituen utama dari alam semesta selama masa yang disebut Abad Kegelapan, masa ketika tidak ada benda yang bercahaya. Fase ini akhirnya berakhir ketika bintang-bintang pertama kali dibentuk dan radiasi ultraviolet kuat mereka perlahan-lahan membuat kabut hidrogen menjadi transparan lagi dengan memisahkan atom hidrogen kembali ke elektron dan proton, sebuah proses yang dikenal sebagai reionisasi. Zaman dalam sejarah awal alam semesta itu berlangsung sekitar 150 juta – 800 juta tahun setelah Big Bang. Memahami bagaimana reionisasi terjadi dan bagaimana galaksi pertama kali dibentuk dan berkembang merupakan salah satu tantangan utama bagi kosmologi modern.

3. Pengamatan-pengamatan Hubble ini dijelaskan pada situs berikut ini: http://www.spacetelescope.org/news/heic1001/

4. Para astronom memiliki dua cara utama untuk menemukan dan mengukur jarak galaksi paling awal. Mereka dapat mengambil gambar yang sangat mendalam melalui filter warna yang berbeda dan mengukur kecerahan banyak objek pada panjang gelombang yang berbeda. Mereka kemudian dapat membandingkannya dengan apa yang diharapkan dari galaksi tipe yang berbeda dan pada masa yang berbeda dalam sejarah alam semesta. Ini satu-satunya cara yang saat ini tersedia untuk menemukan galaksi yang sangat samar tersebut dan merupakan teknik yang digunakan oleh tim Hubble. Namun teknik ini tidak selalu dapat diandalkan. Sebagai contoh, apa yang tampaknya seperti galaksi samar dan sangat jauh, terkadang hanya berupa bintang dingin yang biasa di Bima Sakti kita.

Setelah objek kandidat ditemukan yang perkiraan jaraknya lebih handal (diukur sebagai pergeseran merah) dapat diperoleh dengan memisahkan cahaya dari objek kandidtat ke dalam komponen warna dan mencari tanda-tanda emisi dari hidrogen atau unsur-unsur lain yang ada di galaksi. Pendekatan spektroskopi adalah satu-satunya cara bagi para astronom untuk dapat memperoleh pengukuran jarak yang paling dapat diandalkan dan akurat.

5. Nama yang asing ini menunjukkan bahwa ia ditemukan di wilayah pencarian Ultra Deep Field, dan nomornya merupakan posisi yang tepat di angkasa.

Sumber Artikel: eso.org
Referensi Jurnal:
M. D. Lehnert, N. P. H. Nesvadba, J.-G. Cuby, A. M. Swinbank, S. Morris, B. Clément, C. J. Evans, M. N. Bremer, S. Basa. Spectroscopic confirmation of a galaxy at redshift z = 8.6. Nature, 2010; 467 (7318): 940 DOI: 10.1038/nature09462

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.