Dengan menggunakan visi inframerahnya untuk mengintip ke masa sembilan miliar tahun ke belakang, Teleskop Ruang Angkasa Hubble NASA/ESA telah menemukan populasi galaksi muda yang luar biasa kecil, yang penuh dengan pembentukan bintang.
Galaksi-galaksi itu mengocok bintang-bintang pada kecepatan di mana jumlah bintang di dalamnya akan berlipat ganda hanya dalam waktu sepuluh juta tahun. Sebagai perbandingan, Bima Sakti membutuhkan waktu seribu kali lebih lama untuk menggandakan populasi bintang seperti itu.
Galaksi-galaksi kerdil yang baru ditemukan itu berukuran sekitar seratus kali lebih kecil dari Bima Sakti. Tingkat pembentukan bintang mereka sangat tinggi, bahkan bagi alam semesta yang masih muda, ketika sebagian besar galaksi membentuk bintang pada tingkat yang lebih tinggi daripada saat ini. Mereka muncul dalam citra Hubble karena radiasi bintang muda yang panas telah menyebabkan oksigen dalam gas di sekitar mereka menerangi seperti sebuah tanda pendaran.
Gambar ini menunjukkan 18 galaksi kecil yang ditemukan Teleskop Ruang Angkasa Hubble NASA/ESA. Galaksi-galaksi kecil ini, ditampilkan dalam gambar-gambar berukuran perangko, sudah ada di masa 9 miliar tahun lalu dan penuh dengan kelahiran bintang. Galaksi-galaksi kerdil ini seratus kali lebih kecil dari galaksi Bima Sakti namun bintang-bintangnya dikocok pada kecepatan yang tinggi di mana populasi mereka akan menggandakan bintang hanya dalam 10 juta tahun. Wide Field Camera 3 dan Advanced Camera for Surveys Hubble mengamati galaksi-galaksi pada bidang yang disebut Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS). Galaksi-galaksi di antara 69 galaksi kerdil ditemukan pada GOODS dan bidang lainnya. Gambar individu galaksi dibawa pada November 2010 hingga Januari 2011. Gambar yang besar menunjukkan letak galaksi-galaksi yang diambil di antara September 2002 dan Desember 2004, dan antara September 2009 dan Oktober 2009. (Kredit: NASA, ESA, A. van der Wel (Institut Max Planck untuk Astronomi), H. Ferguson dan A. Koekemoer (Space Telescope Science Institute), dan tim CANDELS)
“Galaksi-galaksi itu telah ada di sana selama ini, namun baru saat ini para astronom mampu mensurvei titik-titik kecil di luar angkasa itu pada kepekaan yang diperlukan untuk mendeteksi mereka,” kata Arjen van der Wel dari Institut Max Planck untuk Astronomi di Heidelberg, Jerman, penulis makalah yang muncul dalam Astrophysical Journal. “Secara khusus kami tidak mencari galaksi-galaksi ini, namun mereka menampakan diri karena warnanya yang tidak biasa.”
Pengamatan ini merupakan bagian dari Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS), survei ambisius tiga-tahun untuk menganalisis galaksi-galaksi yang paling jauh di alam semesta. CANDELS merupakan sensus pertama galaksi-galaksi kerdil pada zaman awal sejarah alam semesta.
“Selain pada gambar, Hubble juga menangkap spektrum beberapa galaksi yang menunjukkan rincian fisika pada kita tentang apa yang terjadi dalam diri mereka dan mengkonfirmasi pembentukan alami bintang-bintang mereka yang ekstrim,” kata rekan penulis Amber Straughn dari Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, Amerika Serikat.
Pengamatan galaksi-galaksi purba agak bertentangan dengan beberapa studi rinci terbaru terhadap galaksi-galaksi kerdil yang saat ini mengorbit di Bima Sakti.
“Studi-studi itu menunjukkan bahwa pembentukan bintang merupakan proses yang relatif lambat, membentang selama miliaran tahun,” jelas Harry Ferguson dari Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimore, Amerika Serikat, rekan-pemimpin survei CANDELS. “CANDELS menemukan bahwa ada galaksi-galaksi yang berukuran hampir sama yang membentuk bintang dalam tingkat yang sangat cepat pada masa awal, memaksa kita untuk memeriksa kembali pada apa yang kita duga tentang evolusi galaksi kerdil.”
Anggota tim, Anton Koekemoer, juga dari STScI, yang menghasilkan pencitraan Hubble untuk survei, menambahkan: “Sebagaimana pengamatan kami ini berlanjut, kami harus menemukan lebih banyak galaksi muda dan mengumpulkan lebih banyak lagi rincian sejarah pembentukan bintang mereka.”
Tim CANDELS mengungkap 69 galaksi kerdil muda pada gambar dekat-inframerah yang diambil dengan Wide Field Camera 3 dan Advanced Camera for Surveys Hubble. Pengamatan ini terkonsentrasi pada dua wilayah luar angkasa yang disebut Great Observatories Origins Deep Survey-South dan Survei UKIDSS Ultra Deep Survey (bagian dari UKIRT Infrared Deep Sky Survey).
Pengamatan ini menunjukkan bahwa galaksi-galaksi yang baru ditemukan itu sangat umum di masa sembilan miliar tahun lalu. Namun, yang menjadi misteri adalah, mengapa galaksi-galaksi kerdil yang baru ditemukan itu membuat sekumpulan bintang pada kecepatan tinggi. Simulasi komputer menunjukkan bahwa pembentukan bintang di galaksi kecil mungkin bersifat episodik. Gas mendingin dan runtuh untuk membentuk bintang. Bintang-bintang ini kemudian memanaskan gas melalui, misalnya, ledakan supernova, yang meniup gas menjauh dari dirinya. Setelah beberapa waktu, gas mendingin dan kembali runtuh, menghasilkan ledakan formasi bintang baru, melanjutkan siklusnya.
“Meskipun prediksi teoritis dapat memberikan petunjuk untuk menjelaskan pembentukan bintang dalam galaksi yang baru ditemukan itu, namun ‘semburan’ yang diamati jauh lebih intens daripada yang direproduksi oleh simulasi,” kata van der Wel.
Teleskop Ruang Angkasa James Webb NASA/ESA/CSA, sebuah observatorium inframerah yang dijadwalkan akan diluncurkan pada akhir dekade ini, akan mampu menyelidiki galaksi-galaksi redup di era lebih awal untuk melihat cahaya bintang-bintang generasi pertama, memberi rincian informasi tentang komposisi kimia galaksi.
“Dengan Webb, kami mungkin akan lebih melihat galaksi-galaksi ini, bahkan mungkin galaksi-galaksi murni yang mengalami episode pertama pembentukan bintang mereka,” kata Ferguson. “Bisa menyelidiki galaksi-galaksi kerdil di alam semesta awal akan membantu kita memahami pembentukan bintang-bintang dan galaksi-galaksi pertama.”
0 comments:
Post a Comment