Menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) NASA/ESA, para astronom mengamati pertumbuhan galaksi ‘dari dalam ke luar’ di alam semesta awal, hanya 700 juta tahun setelah Big Bang.
ngarahNyaho - Galaksi yang diamati oleh para astronom ini seratus kali lebih kecil dari Bima Sakti, namun secara mengejutkan sudah matang pada masa awal alam semesta.
Layaknya kota besar, galaksi ini memiliki kumpulan bintang yang padat di intinya, namun kepadatannya menjadi berkurang di ‘pinggiran’ galaksi. Galaksi ini mulai meluas, dengan percepatan pembentukan bintang di pinggirannya.
Ini adalah deteksi paling awal mengenai pertumbuhan galaksi dari dalam ke luar. Jadi JWST, mustahil mempelajari pertumbuhan galaksi pada awal sejarah alam semesta.
Tim peneliti menyebutkan mempelajari galaksi serupa dapat membantu kita memahami bagaimana berubah dari awan gas menjadi struktur kompleks yang kita amati saat ini.
Hasil penelitian para astronom yang dipimpin oleh Universitas Cambridge dilaporkan dalam jurnal Nature Astronomy.
“Pertanyaan tentang bagaimana galaksi berevolusi seiring waktu kosmik adalah pertanyaan penting dalam astrofisika,” kata rekan penulis utama Dr Sandro Tacchella dari Laboratorium Cavendish Cambridge.
“Kita sudah mempunyai banyak data luar biasa selama sepuluh juta tahun terakhir dan untuk galaksi-galaksi di sudut alam semesta kita," lanjut dia seperti dikutip dari EurekAlert.
"Sekarang, dengan Webb, kita bisa mendapatkan data pengamatan dari miliaran tahun ke masa lalu, membuktikan miliaran tahun pertama kosmik sejarah, yang membuka segala macam pertanyaan baru.”
Galaksi-galaksi yang diamati saat ini tumbuh melalui dua mekanisme utama: menarik, atau bertambah, gas untuk membentuk bintang-bintang baru, atau tumbuh dengan bergabung dengan galaksi-galaksi yang lebih kecil.
Apakah ada mekanisme berbeda yang bekerja di alam semesta awal merupakan pertanyaan terbuka yang diharapkan dapat diatasi oleh para astronom dengan Webb.
“Anda memperkirakan galaksi awalnya kecil karena awan gas runtuh karena gravitasinya sendiri, membentuk inti bintang yang sangat padat dan mungkin lubang hitam,” kata Tacchella.
“Saat galaksi tumbuh dan pembentukan bintang meningkat, hal ini seperti skater yang berputar: saat skater menarik tangannya, mereka mengumpulkan momentum, dan mereka berputar semakin cepat.
"Galaksi-galaksi agak mirip, dengan gas yang kemudian bertambah dari jarak yang semakin jauh dan memutar galaksi ke atas, itulah sebabnya galaksi sering kali berbentuk spiral atau cakram.”
Galaksi ini, yang diamati sebagai bagian dari kolaborasi JADES (JWST Advanced Extragalactic Survey), secara aktif membentuk bintang-bintang di awal alam semesta.
Menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) NASA/ESA, para astronom mengamati pertumbuhan galaksi ‘dari dalam ke luar’ di alam semesta awal, hanya 700 juta tahun setelah Big Bang. (Foto: JADES via EurekAlert)Itu memiliki inti yang sangat padat, meskipun usianya relatif muda, kepadatannya sama dengan galaksi elips masif saat ini, yang memiliki jumlah bintang 1000 kali lebih banyak.
Sebagian besar pembentukan bintang terjadi jauh dari inti, dengan ‘gumpalan’ pembentuk bintang lebih jauh lagi.
Aktivitas pembentukan bintang meningkat pesat ke arah pinggiran, seiring dengan menyebarnya pembentukan bintang dan ukuran galaksi bertambah.
Jenis pertumbuhan ini telah diprediksi dengan model teoretis, namun dengan Webb, pertumbuhan tersebut kini dapat diamati.
“Salah satu dari banyak alasan mengapa Webb begitu transformasional bagi kita sebagai astronom adalah karena kita sekarang dapat mengamati apa yang sebelumnya telah diprediksi melalui pemodelan.”
Demikian kata rekan penulis William Baker, seorang mahasiswa PhD di Cavendish. “Rasanya seperti bisa memeriksa pekerjaan rumahmu,” tambahnya.
Dengan menggunakan Webb, para peneliti mengekstraksi informasi dari cahaya yang dipancarkan galaksi pada panjang gelombang berbeda.
Itu kemudian mereka gunakan untuk memperkirakan jumlah bintang muda versus bintang tua, yang diubah menjadi perkiraan massa bintang dan laju pembentukan bintang.
Karena galaksi ini sangat kompak, setiap gambar galaksi tersebut 'dimodelkan ke depan' untuk memperhitungkan efek instrumental.
Dengan menggunakan pemodelan populasi bintang yang mencakup resep emisi gas dan penyerapan debu, para peneliti menemukan bintang-bintang tua di inti, sementara komponen cakram di sekitarnya sedang mengalami pembentukan bintang yang sangat aktif.
Galaksi ini menggandakan massa bintangnya di pinggiran sekitar setiap 10 juta tahun, dan hal ini sangat cepat: galaksi Bima Sakti menggandakan massanya hanya setiap 10 miliar tahun.
Kepadatan inti galaksi, serta laju pembentukan bintang yang tinggi, menunjukkan bahwa galaksi muda ini kaya akan gas yang dibutuhkan untuk membentuk bintang-bintang baru.
Hal tersebut mungkin mencerminkan kondisi berbeda di alam semesta awal.
“Tentu saja ini hanya satu galaksi, jadi kita perlu mengetahui apa yang dilakukan galaksi lain pada saat itu,” kata Tacchella. “Apakah semua galaksi seperti ini? Kami sekarang menganalisis data serupa dari galaksi lain.
"Dengan melihat galaksi-galaksi yang berbeda sepanjang waktu kosmik, kita mungkin dapat merekonstruksi siklus pertumbuhan dan menunjukkan bagaimana galaksi-galaksi tumbuh hingga mencapai ukuran akhirnya saat ini.” |
Sumber: EurekAlert
إرسال تعليق