Astronom Temukan Galaksi Baru Paling Jauh Di Alam Semesta

Gambar ini menunjukkan posisi galaksi paling jauh yang pernah ditemukan. Galaksi ini bernama GN-Z11, ditunjukkan dalam inset, sudah ada 400 juta tahun setelah Big Bang, ketika alam semesta hanya 3 persen dari usianya saat ini.

AstroNesia ~ Teleskop luar angkasa Hubble kembali menemukan galaksi paling jauh yang ada di alam semesta kita. Hal ini memberikan para ilmuwan pandangan paling jauh kedalam sejarah alam semesta.

Galaksi ini bernama GN-Z11 yang berjarak 13,3 miliar tahun cahaya (atau ia terbentuk 400 juta tahun setelah Big Bang). Karena cahaya dari galaksi ini harus menempuh jarak yang sangat besar untuk mencapai Bumi, para ilmuwan melihat galaksi ini seperti penampakannya lebih dari 13 miliar tahun yang lalu.


"Kami telah mengambil langkah besar ke masa lalu, melampaui apa yang pernah kita harapkan dapat dilakukan Hubble. Kami berhasil melihat sebuah galaksi ketika alam semesta hanya 3 persen yang usianya saat ini, " kata Pascal Oesch, astronom Yale University dan penulis utama dari makalah penelitian ini, mengatakan dalam sebuah pernyataan dari Pusat Informasi Hubble European Space Agency di Jerman.

Mengukur jarak ke objek kosmik yang sangat jauh menimbulkan banyak tantangan bagi para ilmuwan, termasuk fakta bahwa alam semesta berkembang, dan telah berkembang selama hampir sepanjang waktu. Setiap pengukuran jarak harus memperhitungkan dengan tepat berapa banyak ruang antara objek yang telah membentang sejak cahaya obyek itu melakukan perjalanan ke Bumi.

Hal ini dapat menjadi cukup rumit. Jadi alih-alih berbicara tentang jarak ke objek kosmik dalam hal mil, astronom dan astrofisikawan akan lebih sering merujuk kapan objek terbentuk dalam sejarah alam semesta.

Ilustrasi ini menunjukkan garis waktu alam semesta, yang membentang dari hari ini (kiri) kembali ke Big Bang, 13,8 miliar tahun yang lalu (kanan). Galaksi yang baru ditemukan, GN-Z11 adalah galaksi paling jauh ditemukan sejauh ini, memiliki pergeseran merah11,1, yang sesuai dengan 400 juta tahun setelah Big Bang.

Untuk menentukan jarak GN-Z11, ilmuwan mengukur sejauh mana cahaya dari galaksi telah bergeser oleh perkembagan alam semesta, yang dikenal sebagai pergeseran merah. Sebuah pergeseran merah yang lebih tinggi menunjukkan objek tersebut lebih jauh. Sebelumnya, pergeseran merah tertinggi yang pernah diukur adalah galaksi EGSY8p7 yang memiliki pergeseran merah 8,68. Sedangkan pergeseran merah galaksi GN-Z11 adalah 11,1.

Periode Kegelapan (Dark Age)

Jika GN-Z11 terbentuk 400 juta tahun setelah Big Bang, maka ia termasuk penduduk pertama bintang dan galaksi yang terbentuk dalam alam semesta. Pada saat itu, alam semesta muncul dari periode yang dikenal sebagai Periode Kegelapan.

"Galaksi pemegang rekor sebelumnya terlihat di tengah-tengah zaman ketika cahaya bintang dari galaksi primordial mulai panas dan mengangkat kabut gas hidrogen dingin," kata Rychard Bouwens dari Universitas Leiden di Belanda dan rekan penulis studi. "Masa transisi ini dikenal sebagai era re-ionisasi. GN-Z11 diamati 150 juta tahun sebelumnya, di dekat awal transisi ini dalam evolusi alam semesta."

Pengamatan Hubble dan Spitzer mengungkapkan bahwa GN-Z11 memiliki diameter 25 kali lebih kecil dari galaksi Bima Sakti dan memiliki total massa bintang hanya sekitar 1 persen dari Bima Sakti.

"Sangat menakjubkan bahwa sebuah galaksi begitu masif ada 200-300 juta tahun setelah bintang pertama mulai terbentuk," kata Garth Illingworth dari University of California, Santa Cruz, seorang rekan penulis pada makalah penelitian baru. "Dibutuhkan pertumbuhan yang sangat cepat, menghasilkan bintang pada tingkat yang sangat besar, telah membentuk galaksi yang memiliki massa miliar kali massa matahari begitu cepat."

GNz11 membentuk bintang pada tingkat 20 kali  lebih banyak dari Bima Sakti, kata pernyataan itu. Hal itulah mengapa galaksi yang jauh terlihat cukup terang untuk diamati oleh teleskop seperti Hubble dan Spitzer.

Marijn Franx, anggota tim dari Universitas Leiden, mengatakan dalam pernyataan bahwa studi sebelumnya menyarankan bahwa galaksi seterang GN-Z11 seharusnya tidak bisa terbentuk di titik awal sejarah alam semesta.
  
"Penemuan GN-Z11 menunjukkan kepada kita bahwa pengetahuan kita tentang alam semesta awal masih sangat terbatas," kata Ivo Labbe, juga dari University of Leiden dan rekan penulis studi. "Bagaimana GN-Z11 diciptakan tetap menjadi misteri untuk saat ini. Mungkin kita melihat generasi pertama dari bintang yang membentuk di sekitar lubang hitam."



Penemuan ini akan menjadi target James Webb Space Telescope, yang akan diluncurkan pada 2018. Cermin utama JWST memiliki lebar 16,4 kaki (5,4 meter), dibandingkan dengan Hubble yang hanya memiliki lebar 7,8 kaki (2,4 m).

Temuan ini diterbitkan dalam Astrophysical Journal.