Melihat ke alam semesta dengan teleskop berarti melihat ke masa lalu, karena kecepatan cahaya sangat lambat sehingga cahaya bintang terdekat di galaksi kita sendiri membutuhkan waktu bertahun-tahun atau ribuan tahun untuk mencapai kita. Dengan demikian, galaksi yang sangat jauh juga menawarkan manusia untuk mengintip masa lalu alam semesta – yang membuat penemuan galaksi terjauh yang pernah ditemukan juga menjadi yang paling kuno.
Menurut sebuah studi baru diterbitkan 14 Desember Dalam jurnal Nature Astronomy, para astronom telah memastikan galaksi terjauh di alam semesta kita. Dinamakan GN-z11, galaksi itu sangat jauh sehingga diyakini membentuk batas alam semesta pada 13,4 miliar tahun cahaya, atau 134 non miliar kilometer, dari Bumi, yang berarti bahwa cahaya yang kita lihat darinya meninggalkan 13,4 miliar tahun yang lalu – hanya 400 juta tahun setelah Big Bang.
Nobunari Kashikawa dari School of Science di University of Tokyo, salah satu penulis studi tersebut, menjelaskan kepada Salon bahwa sebutan saat ini untuk GN-z11 sebagai galaksi “tertua” mungkin berumur pendek, karena teleskop terus memindai langit.
“GN-z11 adalah galaksi terjauh yang kita kenal saat ini, sejauh ini, dan mungkin besok kita akan menemukan galaksi yang lebih jauh,” tulis Kashikawa melalui email.
Meskipun galaksi jauh ini awalnya terlihat oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble pada tahun 2016, Kashikawa dan timnya menggunakan teleskop Keck I di Hawaii untuk memastikan usia dan jaraknya. Pada saat penemuannya, para astronom memperkirakan jaraknya 13,4 miliar tahun cahaya, berdasarkan penemuan apa yang tampaknya merupakan jeda, yang dikenal sebagai “jeda Lyman,” dalam “karakteristik spektrum galaksi yang jauh,” jelas Kashikawa .
Mencoba untuk menemukan galaksi yang begitu jauh dan redup telah mendorong Teleskop Luar Angkasa Hubble ke batas teknologinya.
“Pengamatan spektroskopi kami mengungkapkan galaksi bahkan lebih jauh dari yang kami duga, tepat pada batas jarak dari apa yang dapat diamati Hubble,” kata Gabriel Brammer, penulis studi tahun 2016, dalam sebuah pernyataan.
Para astronom mengukur jarak sebuah galaksi dengan menentukan pergeseran merahnya, yang merupakan ukuran seberapa cepat galaksi itu menjauh dari Bumi. Karena alam semesta mengembang, setiap objek di langit yang tidak terikat secara gravitasi ke galaksi kita sendiri sedang menjauh dari Bumi; saat mereka melakukannya, benda-benda ini ‘ cahaya membentang menjadi panjang gelombang yang lebih panjang dan karena itu lebih merah. Semakin jauh galaksi, semakin besar pergeseran merahnya.
Untuk menentukan seberapa jauh GN-z11 dari Bumi, tim Kashikawa mempelajari fitur spektralnya, karena pengamatan yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble dibatasi.
“Bahkan Hubble tidak dapat menyelesaikan garis emisi ultraviolet ke tingkat yang kami butuhkan,” kata Kashikawa di a pernyataan. “Jadi kami beralih ke spektograf berbasis darat yang lebih mutakhir, instrumen untuk mengukur garis emisi, yang disebut MOSFIRE, yang dipasang ke teleskop Keck I di Hawaii. “
Kashikawa mengatakan kepada Salon bahwa “sulit” untuk menentukan apakah spektrum benar-benar terputus atau tidak. Secara khusus, tim memutar untuk melihat sinar ultraviolet untuk menemukan tanda kimiawi pergeseran merah. Intinya adalah memiliki peralatan yang tepat untuk mengkonfirmasi dan mengidentifikasi pemutusan spektral.
“Karena panjang gelombangnya tidak dapat diukur secara akurat, akurasi penentuan jarak ke galaksi tidak pasti,” kata Kashikawa kepada Salon melalui email. “Setelah kami yakin bahwa garis emisi karbon dan oksigen yang kami deteksi saat ini adalah nyata, tidak terlalu sulit untuk menghitung jarak dari mereka.”
Meskipun galaksi ini sangat jauh, para astronom berharap dapat menyimpan informasi yang dapat kita pelajari tentang galaksi kita dan alam semesta.
“Cahaya karbon dan oksigen yang terdeteksi menunjukkan kondisi fisik khusus yang tidak ditemukan di galaksi saat ini,” kata Kashikawa kepada Salon. “Usia GN-z11 diperkirakan hanya 70 juta tahun dan massa yang diperkirakan satu miliar kali Matahari (komponen bintang) menunjukkan bahwa galaksi muda ini lahir dan tumbuh dengan cepat.”
Kashikawa menambahkan: “Fakta bahwa karbon dan oksigen ditemukan di GN-z11 menunjukkan bahwa galaksi ini bukanlah galaksi (bebas logam) pertama di alam semesta.” Karena unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium hanya ditempa di bintang masif, keberadaan unsur yang lebih berat seperti karbon menunjukkan bahwa bintang-bintang di galaksi tersebut setidaknya merupakan generasi kedua, yang berarti satu generasi matahari besar telah hidup dan mati, mengeluarkan logamnya. ke galaksi.
Ini berarti, kata Kashikawa, galaksi pertama di alam semesta masih “di alam semesta yang lebih jauh yang tidak diketahui umat manusia.”
Tahun depan akan menjadi tahun yang besar bagi astronomi, terutama dalam hal bagaimana kita lebih memahami alam semesta.
“Perbatasan jangkauan terjauh dari ruang angkasa diperkirakan akan meluas secara dramatis,” kata Kashikawa.
Dan itu sebagian karena James Webb Space Telescope dijadwalkan diluncurkan pada 31 Oktober 2021, dari Guyana Prancis, dan akan dibangun di atas warisan teleskop Hubble. Secara khusus, ia akan mengamati alam semesta inframerah dan mendeteksi cahaya dari galaksi tua yang jauh. Cahaya inframerah tidak dapat dideteksi dengan baik dari Bumi karena gangguan dari atmosfer, dan karenanya menyelidiki alam semesta melalui inframerah membutuhkan teleskop berbasis ruang angkasa.
“Itu [James Webb Space Telescope] observatorium akan mendeteksi cahaya dari generasi pertama galaksi yang terbentuk di alam semesta awal setelah big bang dan mempelajari atmosfer exoplanet terdekat untuk kemungkinan tanda-tanda kelayakhunian, “Eric Smith, ilmuwan program NASA Webb di kantor pusat badan tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan sebelumnya.
“Pemikir pemenang penghargaan. Gamer profesional. Fanatik Twitter. Spesialis musik.”
