Para astronom memperkirakan bahwa 50.000 sumber cahaya inframerah dekat terwakili dalam gambar dari Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA/ESA/CSA ini. Cahaya mereka menempuh jarak berbeda untuk mencapai detektor teleskop, mewakili luasnya alam semesta dalam satu gambar. Bintang latar depan di galaksi kita, tepat di tengah, menampilkan lonjakan difraksi khas Webb. Sumber putih terang yang dikelilingi oleh cahaya kabur adalah galaksi Cluster Pandora, sebuah konglomerasi cluster galaksi yang sudah sangat besar yang bergabung menjadi sebuah mega cluster. Konsentrasi materi sangat besar sehingga struktur ruang-waktu dibengkokkan oleh gravitasi, sehingga menciptakan kaca pembesar super alami yang disebut “lensa gravitasi” yang dapat digunakan para astronom untuk melihat sumber cahaya yang sangat jauh di belakang gugus yang jika tidak dapat dideteksi. . , bahkan Webb. Sumber lentikular ini tampak berwarna merah pada gambar dan sering kali tampak sebagai busur memanjang yang terdistorsi oleh pelensaan gravitasi. Banyak di antaranya adalah galaksi-galaksi dari alam semesta awal, yang isinya diperbesar dan dibentangkan untuk dipelajari para astronom. Ucapan Terima Kasih: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Universitas Teknologi Swinburne), R. Bezanson (Universitas Pittsburgh), A. Pagan (STScI)
Dengan menggunakan kemampuan Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA/ESA/CSA yang belum pernah ada sebelumnya, tim ilmuwan internasional telah memperoleh pengamatan spektroskopi pertama terhadap galaksi paling redup selama miliaran tahun pertama alam semesta. Temuan yang dipublikasikan di jurnal Nature ini membantu para astronom menjawab pertanyaan lama: Sumber apa yang menyebabkan reionisasi alam semesta? Hasil baru ini secara efektif menunjukkan bahwa galaksi katai kecil kemungkinan besar merupakan penghasil radiasi energik dalam jumlah besar.
Penelitian tentang evolusi alam semesta awal merupakan aspek penting dalam astronomi modern. Masih banyak yang harus dipahami mengenai periode awal sejarah alam semesta yang dikenal sebagai era reionisasi.
Itu adalah periode kegelapan tanpa bintang atau galaksi, dipenuhi kabut tebal gas hidrogen, hingga bintang-bintang pertama mengionisasi gas di sekitarnya dan cahaya mulai merambat. Para astronom telah menghabiskan waktu puluhan tahun untuk mencoba mengidentifikasi sumber yang memancarkan radiasi yang cukup kuat untuk secara bertahap menghilangkan kabut hidrogen yang menyelimuti alam semesta awal.
Program Pengamatan Ultradeep NIRSpec dan NIRCam sebelum Zaman Reionisasi (UNCOVER) (#2561) terdiri dari pencitraan dan pengamatan spektroskopik gugus pelensaan Abell 2744. Tim astronom internasional menggunakan pelensaan gravitasi pada target ini, yang juga dikenal sebagai Gugus Pandora, untuk menyelidiki sumber-sumber zaman reionisasi ruang.
Pelensaan gravitasi memperbesar dan mendistorsi tampilan galaksi jauh, menjadikannya terlihat sangat berbeda dari galaksi di latar depan. “Lensa” gugus galaksi begitu masif sehingga sangat mendistorsi struktur alam semesta itu sendiri sehingga cahaya dari galaksi jauh yang melewati ruang yang melengkung juga tampak tampak melengkung.
Efek pembesaran memungkinkan tim untuk mempelajari sumber cahaya yang sangat jauh di belakang Abell 2744, mengungkapkan delapan galaksi yang sangat redup yang tidak akan terdeteksi, bahkan oleh Webb.
Tim menemukan bahwa galaksi redup ini merupakan penghasil radiasi pengion dalam jumlah besar dengan tingkat empat kali lebih besar dari perkiraan sebelumnya. Artinya, sebagian besar foton yang mengionisasi alam semesta kemungkinan besar berasal dari galaksi katai tersebut.
“Penemuan ini mengungkapkan peran kunci yang dimainkan oleh galaksi ultra-redup dalam awal evolusi alam semesta,” kata anggota tim Iryna Chemerynska dari Institut d’Astrophysique de Paris di Perancis. “Mereka menghasilkan foton pengion yang mengubah hidrogen netral menjadi plasma terionisasi selama reionisasi kosmik. Hal ini menyoroti pentingnya memahami galaksi bermassa rendah dalam membentuk sejarah alam semesta.”
Distribusi galaksi ultrasamar yang diidentifikasi di bidang cluster A2744. Kredit: Alam (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07043-6
“Jika digabungkan, pembangkit listrik luar angkasa ini mengeluarkan energi lebih dari cukup untuk menyelesaikan pekerjaannya,” tambah ketua tim Hakim Atek, Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, Sorbonne Université, Prancis, dan penulis utama makalah yang menjelaskan hasilnya. Meskipun ukurannya kecil, galaksi bermassa rendah ini merupakan penghasil radiasi energik yang produktif, dan kelimpahannya selama periode ini sangat signifikan sehingga pengaruh gabungannya dapat mengubah seluruh keadaan alam semesta.
Untuk mencapai kesimpulan ini, tim pertama-tama menggabungkan data pencitraan Webb ultra-dalam dengan pencitraan komplementer Abell 2744 dari Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA/ESA untuk memilih kandidat galaksi yang sangat redup pada zaman reionisasi. Ini diikuti oleh spektroskopi dengan Webb Near-InfraRed Spectrograph (NIRSpec). Majelis Multi-Rana digunakan untuk memperoleh spektroskopi multi-objek dari galaksi-galaksi redup ini.
Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan mengukur secara menyeluruh jumlah kepadatan galaksi-galaksi redup ini dan berhasil memastikan bahwa galaksi-galaksi tersebut merupakan populasi paling melimpah selama zaman reionisasi. Ini juga merupakan pertama kalinya kekuatan ionisasi galaksi-galaksi ini diukur, sehingga memungkinkan para astronom untuk menentukan bahwa mereka menghasilkan radiasi energik yang cukup untuk mengionisasi alam semesta awal.
“Sensitivitas NIRSpec yang luar biasa, dikombinasikan dengan amplifikasi gravitasi yang disediakan oleh Abell 2744, telah memungkinkan kita untuk mengidentifikasi dan mempelajari secara rinci galaksi-galaksi ini dari miliaran tahun pertama alam semesta, meskipun galaksi-galaksi tersebut 100 kali lebih redup dibandingkan galaksi Bima Sakti kita. Boleh,” lanjut Atek. .
Dalam program pengamatan Webb mendatang, yang disebut GLIMPSE, para ilmuwan akan mendapatkan pengamatan terdalam yang pernah dilakukan terhadap langit. Berfokus pada gugus galaksi lain, bernama Abell S1063, akan mengidentifikasi galaksi yang lebih redup selama masa reionisasi untuk menguji apakah populasi ini mewakili distribusi galaksi skala besar.
Karena hasil baru ini didasarkan pada pengamatan yang diperoleh dalam satu bidang, tim mencatat bahwa sifat ionisasi galaksi redup mungkin tampak berbeda jika terletak di wilayah yang sangat padat. Oleh karena itu, pengamatan lebih lanjut di wilayah independen akan memberikan wawasan tambahan untuk membantu memverifikasi kesimpulan ini.
Pengamatan GLIMPSE juga akan membantu para astronom menyelidiki periode yang dikenal sebagai Fajar Kosmik, ketika alam semesta baru berusia beberapa juta tahun, untuk mengembangkan pemahaman kita tentang pembentukan galaksi pertama.
Hasil ini dipublikasikan hari ini di jurnal Nature.
Informasi lebih lanjut:
Hakim Atek, Sebagian besar foton yang mengionisasi alam semesta berasal dari galaksi kerdil, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07043-6. www.nature.com/articles/s41586-024-07043-6
Disediakan oleh Badan Antariksa Eropa
Kutipan: Webb menemukan galaksi kerdil yang terionisasi kembali di alam semesta (2024, 28 Februari) Diakses pada 28 Februari 2024, dari https://phys.org/news/2024-02-webb-dwarf-galaxies-reionized-universe.html
Dokumen ini memiliki hak cipta. Kecuali untuk tindakan bonafid apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.
+ There are no comments
Add yours