Galaksi 'benar -benar tidak terduga' yang ditemukan oleh James Webb Telescope menentang pemahaman kita tentang alam semesta awal
Mercusuar galaksi kuno bersinar melalui kabut alam semesta awal, baru James Webb Space Telescope (JWST) Pengamatan mengungkapkan.
Para peneliti menemukan cahaya ultraviolet yang cerah (UV) yang berasal dari galaksi kuno dan jauh. Temuan, diterbitkan 26 Maret di jurnal Alammenyarankan agar bintang pertama alam semesta memodifikasi lingkungan mereka bahkan lebih awal dari yang diharapkan.
Tak lama setelah Big Bangalam semesta adalah sup proton, neutron, dan elektron. Saat alam semesta mendingin, proton dan neutron digabungkan untuk membentuk ion hidrogen bermuatan positif, yang kemudian menarik elektron bermuatan negatif untuk membuat kabut atom hidrogen netral. Kabut ini menyerap cahaya dengan panjang gelombang pendek, seperti cahaya UV, menghalanginya untuk mencapai lebih jauh ke alam semesta.
Tapi sebagai bintang dan galaksi pertama Dibentuk, mereka memancarkan cukup cahaya UV untuk mengetuk elektron kembali dari atom hidrogen, memungkinkan UV menyala sekali lagi. Meskipun “era reionisasi” ini diperkirakan telah berakhir sekitar satu miliar tahun setelah Big Bang, para ilmuwan masih tidak yakin kapan bintang pertama terbentuk – atau ketika era reionisasi dimulai.
Temuan baru dapat membantu mempersempit titik awal itu. Menggunakan JWST, para peneliti mengamati galaksi kuno yang dikenal sebagai Jades-GS-Z13-1. Galaksi sangat jauh dari Bumi sehingga kami mengamatinya karena tampaknya hanya 330 juta tahun setelah Big Bang.
Dalam data JWST, para ilmuwan melihat cahaya terang pada panjang gelombang tertentu yang dikenal sebagai emisi Lyman-alpha, yang diproduksi oleh hidrogen. Meskipun cahaya dimulai sebagai Ultraviolet, ekspansi alam semesta selama lebih dari 13 miliar tahun telah merentangkannya ke wilayah inframerah, sehingga terlihat oleh sensor JWST.
Agar emisi Lyman-Alpha mencapai Bumi hari ini, Jades-GS-Z13-1 pasti cukup mengionisasi gas hidrogen di sekitarnya untuk memungkinkan cahaya UV melarikan diri-sesuatu yang tidak diharapkan oleh para ilmuwan di awal perkembangan alam semesta.
“GS-Z13-1 terlihat ketika alam semesta baru berusia 330 juta tahun, namun itu menunjukkan tanda tangan yang sangat jelas, tanda tangan dari emisi Lyman-alpha yang hanya dapat dilihat begitu kabut di sekitarnya terangkat sepenuhnya,” Peneliti rekan penulis Roberto Maiolinoseorang astrofisika di University of Cambridge, mengatakan dalam a penyataan. “Hasil ini sama sekali tidak terduga oleh teori -teori pembentukan galaksi awal dan mengejutkan para astronom.”
Para peneliti masih tidak tahu apa yang menghasilkan radiasi Lyman-alpha di Jades-GS-Z13-1. Cahaya mungkin berasal dari bintang awal yang sangat panas dan besar, atau mungkin diproduksi oleh lubang hitam supermasif awal.
“Kita seharusnya tidak menemukan galaksi seperti ini, mengingat pemahaman kita tentang cara alam semesta telah berevolusi,” rekan penulis studi Kevin Hinlineseorang astronom di University of Arizona, mengatakan dalam pernyataan itu. “Kita bisa menganggap alam semesta awal diselimuti kabut tebal yang akan membuatnya sangat sulit untuk menemukan mercusuar yang kuat yang mengintip, namun di sini kita melihat sinar cahaya dari galaksi ini menembus tabir.”
“Garis emisi yang menarik ini memiliki konsekuensi besar untuk bagaimana dan kapan alam semesta memikat,” pungkas Hainline.
