Apakah Galaksi Saat Ini Jauh Berbeda dengan yang Ada di Awal Semesta?

Nationalgeographic.co.id—Susunan 350 teleskop radio di gurun Karoo Afrika Selatan semakin dekat untuk mendeteksi "fajar kosmis" yaitu era setelah Big Bang ketika bintang pertama kali dinyalakan dan galaksi mulai mekar.

Dalam sebuah makalah tersimpan di database arXiv 19 Januari yang diterima untuk dipublikasikan di The Astrophysical Journal, tim Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA) melaporkan bahwa mereka telah menggandakan sensitivitas array, yang sudah menjadi teleskop radio paling sensitif di dunia yang didedikasikan untuk menjelajahi periode unik ini di sejarah alam semesta.

Meskipun mereka belum benar-benar mendeteksi pancaran radio dari akhir zaman kegelapan kosmis, hasilnya memberikan petunjuk tentang komposisi bintang dan galaksi di awal alam semesta. Secara khusus, data mereka menunjukkan bahwa galaksi awal mengandung sangat sedikit unsur selain hidrogen dan helium, tidak seperti galaksi kita saat ini.

Ketika piringan radio sepenuhnya online dan dikalibrasi, tim berharap untuk membuat peta 3D gelembung hidrogen terionisasi dan netral saat mereka berevolusi dari sekitar 200 juta tahun lalu menjadi sekitar 1 miliar tahun setelah Big Bang. Peta tersebut dapat memberi tahu kita bagaimana bintang dan galaksi awal berbeda dari yang kita lihat di sekitar kita saat ini, dan bagaimana alam semesta secara keseluruhan terlihat di masa mudanya.

HERA

Garis waktu kosmis 13,8 miliar tahun menunjukkan era tak lama setelah Big Bang yang diamati oleh satelit Planck, era bintang dan galaksi pertama yang diamati oleh HERA, dan era evolusi galaksi yang diamati oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA di masa depan.

"Ini bergerak menuju teknik yang berpotensi revolusioner dalam kosmologi. Begitu Anda dapat mencapai sensitivitas yang Anda butuhkan, ada begitu banyak informasi dalam data," kata Joshua Dillon, seorang ilmuwan peneliti di University of California, Departemen Astronomi dan Berkeley. penulis utama makalah. "Peta 3D dari sebagian besar materi bercahaya di alam semesta adalah target untuk 50 tahun ke depan atau lebih."

Teleskop lain juga mengintip ke alam semesta awal. Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) baru kini telah mencitrakan sebuah galaksi yang ada sekitar 325 juta tahun setelah kelahiran alam semesta dalam Big Bang. Tetapi JWST hanya dapat melihat galaksi paling terang yang terbentuk selama Zaman Reionisasi, bukan galaksi kerdil yang lebih kecil tetapi jauh lebih banyak. Di mana bintangnya memanaskan media intergalaksi dan mengionisasi sebagian besar gas hidrogen.

HERA berupaya mendeteksi radiasi dari hidrogen netral yang mengisi ruang antara bintang-bintang awal dan galaksi-galaksi. Khususnya, menentukan kapan hidrogen berhenti memancarkan atau menyerap gelombang radio karena terionisasi. Fakta bahwa tim HERA belum mendeteksi gelembung-gelembung hidrogen terionisasi di dalam hidrogen dingin zaman kegelapan kosmis mengesampingkan beberapa teori tentang bagaimana bintang berevolusi di alam semesta awal.

Dara Storer

Teleskop radio HERA terdiri dari 350 piringan yang diarahkan ke atas untuk mendeteksi emisi 21 sentimeter dari alam semesta awal. Itu terletak di wilayah radio-tenang di Karoo yang gersang di Afrika Selatan.

Secara khusus, data menunjukkan bahwa bintang paling awal, yang mungkin terbentuk sekitar 200 juta tahun setelah Big Bang, mengandung sedikit unsur selain hidrogen dan helium. Ini berbeda dengan komposisi bintang-bintang masa kini. Bintang masa kini memiliki berbagai macam yang disebut logam, istilah astronomi untuk unsur-unsur, mulai dari litium hingga uranium yang lebih berat dari helium.

Temuan ini konsisten dengan model saat ini tentang bagaimana bintang dan ledakan bintang menghasilkan sebagian besar unsur lainnya.

"Galaksi-galaksi awal harus sangat berbeda dari galaksi yang kita amati hari ini agar kita tidak melihat sinyal," kata Aaron Parsons, peneliti utama HERA dan seorang profesor astronomi UC Berkeley. "Secara khusus, karakteristik sinar-X mereka harus berubah. Jika tidak, kami akan mendeteksi sinyal yang kami cari."

REKOMENDASI HARI INI

Kota-Kota Besar di Dunia Terancam Tenggelam, Apa Penyebabnya?