Diposting Senin, 29 November 2010 jam 10:37 am oleh Gun HS

Galaksi-galaksi Raksasa Terbentuk ketika Alam Semesta masih Sangat Muda

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

Senin, 29 November 2010 -


Beberapa galaksi yang paling masif di alam semesta ini mungkin terbentuk miliaran tahun lebih awal dari yang diperkirakan model-model ilmiah saat ini, demikian menurut hasil penelitian mengejutkan yang dipimpin Universitas Tufts.

Temuan ini muncul dalam The Astrophysical Journal, dipublikasikan secara online, 24 November, sebelum penerbitan cetaknya pada tanggal 10 Desember 2010.

“Kami telah menemukan sejumlah besar galaksi yang sangat masif dan sangat bercahaya, yang telah ada pada hampir 12 miliar tahun yang lalu ketika alam semesta masih sangat muda, berusia sekitar 1,5 miliar tahun. Hasil ini tampaknya tidak sesuai dengan prediksi terbaru model pembentukan dan evolusi galaksi,” kata astrofisikawan Tufts, Danilo Marchesini, penulis utama makalah dan juga menjabat asisten profesor fisika dan astronomi di Sekolah Seni dan Ilmu Pengetahuan Tufts. “Pemahaman saat ini terhadap proses fisika yang bertanggung jawab dalam pembentukan galaksi raksasa telah mengalami kesulitan dalam mereproduksi observasi-observasi ini.”

Berkolaborasi dengan Marchesini adalah para peneliti dari Universitas Yale, Observatorium Carnegie, Universitas Leiden, Universitas Princeton, Universitas Kansas dan Universitas California-Santa Cruz.

Galaksi-galaksi yang baru teridentifikasi tersebut berukuran lima hingga sepuluh kali lebih besar dari Bima Sakti kita. Mereka merupakan beberapa dari antara sampel yang diteliti pada pergeseran merah 3?z<4, ketika alam semesta hanya berusia antara 1,5 dan 2 miliar tahun.

Pergeseran merah (redshift) mengacu pada fenomena peregangan dan pergerakan gelombang cahaya menuju riak gelombang yang lebih panjang (akhir merah spektrum) sebagai pemancar objek yang melakukan perjalanan jauh dari pengamat (Efek Doppler). Hal ini mirip dengan suara sirene yang semakin rendah ketika sirene itu bergerak menjauh. Pergeseran merah pada galaksi yang jauh mengacu pada perluasan alam semesta. Semakin besar pergeseran merahnya, maka semakin jauh jarak galaksi tersebut, atau semakin jauh ke masa lalu waktu yang kita amati. Semakin besar pergeseran merahnya, maka semakin muda usia alam semesta yang kita amati.

Dengan melengkapi data yang ada, disertai dengan gambar tajam yang diperoleh melalui sistem baru lima filter inframerah, para peneliti bisa memperoleh pandangan yang lebih lengkap tentang populasi galaksi pada tahap awal ini, dan juga bisa lebih akurat dalam melakukan karakterisasi sampel galaksi.

Galaksi-galaksi Masif Aktif dengan Buas

Para peneliti telah membuat penemuan lainnya yang mengejutkan: Lebih dari 80 persen galaksi masif menunjukkan kemilau cahaya inframerah yang sangat tinggi, mengindikasikan bahwa galaksi-galaksi tersebut sangat aktif, dan kemungkinan besar berada dalam fase pertumbuhan yang intens.

Para peneliti mencatat, ada dua kemungkinan penyebab terjadinya kemilau cahaya seperti itu: Bintang-bintang baru mungkin terbentuk dalam semburan-semburan debu pada tingkat beberapa ribu kali massa matahari per tahun. Ini akan menjadi puluhan hingga ratusan kali lebih besar dibandingkan tingkat yang diperkirakan pemodelan distribusi energi spektral (SED). Atau, kemilau cahaya inframerah itu bisa jadi disebabkan oleh pengaburan inti galaksi aktif (AGN) yang secara buas memperbesar materi ke dalam pertumbuhan cepat lubang hitam super-masif di pusat galaksi.

Mungkin ada penjelasan yang setidaknya bisa mendamaikan observasi ini dengan prediksi model kepadatan. Pergeseran merah galaksi-galaksi masif ini, dan begitu pula jarak mereka, ditentukan dengan pemodelan SED dan belum dikonfirmasi secara spektroskopis. Pengukuran pergeseran merah dari pemodelan SED secara inheren kurang akurat dibandingkan spektroskopi. “Ketidakpastian sistemik” dalam menentukan jarak galaksi-galaksi ini mungkin masih memungkinkan adanya kesepakatan perkiraan di antara observasi dan prediksi model.

Jika setengah dari galaksi masif diasumsikan menjadi sedikit lebih dekat, pada pergeseran merah z=2,6, ketika alam semesta sedikit lebih tua (2,5 miliar tahun) dan sangat berdebu (dengan debu menyerap banyak cahaya yang dipancarkan pada ultra-violet dan optik riak gelombang), maka perselisihan di antara observasi dan prediksi model menjadi hanya sedikit yang signifikan.

Namun, penemuan keberadaan galaksi-galaksi masif, tua dan sangat berdebu seperti itu, yang berada pada pergeseran merah z=2,6, dengan sendirinya menjadi sebuah penemuan yang penting. Populasi galaksi semacam itu belum pernah terobservasi.

“Lagipula, sudah jelas bahwa pemahaman kita tentang bagaimana galaksi masif terbentuk masih jauh dari memuaskan,” kata Marchesini.

“Keberadaan galaksi-galaksi ini begitu sangat awal dalam sejarah alam semesta, demikian pula sifat-sifat mereka, ini bisa memberikan petunjuk yang sangat penting tentang bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi segera setelah Big Bang,” tambahnya.

National Science Foundation memberikan dukungan bagi penelitian ini.

Sumber artikel: Massive Galaxies Formed When Universe Was Young (news.tufts.edu)
Kredit: Tufts University
Informasi lebih lanjut:
Danilo Marchesini, Katherine E. Whitaker, Gabriel Brammer, Pieter G. van Dokkum, Ivo Labbe, Adam Muzzin, Ryan F. Quadri, Mariska Kriek, Kyoung-Soo Lee, Gregory Rudnick, Marijn Franx, Garth D. Illingworth and David Wake. The Most Massive Galaxies at 3.0 ?Z<4.0 in the NEWFIRM Medium-Band Survey: Properties and Improved Constraints on the Stellar Mass Function. The Astrophysical Journal, 2010; DOI: 10.1088/0004-637X/725/1/1277

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.