Gambar Pertama dari Web Kosmik Mengungkap Segudang Galaksi Katai yang Tidak Disangka

Meskipun filamen gas tempat galaksi dilahirkan telah lama diprediksi oleh model kosmologis, sejauh ini kita tidak memiliki gambar nyata dari objek semacam itu. Sekarang untuk pertama kalinya, beberapa filamen 'jaring kosmik' telah diamati secara langsung menggunakan instrumen MUSE (1) yang dipasang pada Very Large Telescope ESO di Chili. Pengamatan alam semesta awal ini, 1 hingga 2 miliar tahun setelah Big Bang, menunjukkan keberadaan banyak galaksi katai yang sampai sekarang tidak terduga. Dilakukan oleh kolaborasi internasional yang dipimpin oleh Center de Recherche Astrophysique de Lyon (CNRS / Université Lyon 1 / ENS de Lyon), juga melibatkan laboratorium Lagrange (CNRS / Université Côte d'Azur / Observatoire de la Côte d'Azur) ( 2), penelitian ini dipublikasikan pada 18 Maret 2021 di jurnal Astronomy & Astrophysics.

Gambar: lh3.googleusercontent.com

Struktur filamen gas hidrogen tempat terbentuknya galaksi, yang dikenal sebagai jaring kosmik, adalah salah satu prediksi utama model Big Bang dan pembentukan galaksi. Hingga saat ini, semua yang diketahui tentang web terbatas pada beberapa wilayah tertentu, terutama ke arah quasar, yang radiasi kuatnya bertindak seperti lampu depan mobil, memperlihatkan awan gas di sepanjang garis pandang. Namun, wilayah ini kurang mewakili seluruh jaringan filamen tempat sebagian besar galaksi, termasuk galaksi kita, lahir. Pengamatan langsung dari cahaya redup yang dipancarkan oleh gas penyusun filamen adalah cawan suci yang kini telah dicapai oleh tim internasional yang dipimpin oleh Roland Bacon, peneliti CNRS di Center de Recherche Astrophysique de Lyon (CNRS / Université Lyon 1 / ENS de Lyon).

Tim mengambil langkah berani dengan menunjuk Very Large Telescope milik ESO, yang dilengkapi dengan instrumen MUSE yang digabungkan dengan sistem optik adaptif teleskop, di satu wilayah langit selama lebih dari 140 jam. Bersama-sama, kedua instrumen tersebut membentuk salah satu sistem paling kuat di dunia. Wilayah yang dipilih merupakan bagian dari Medan Ultra-Dalam Hubble, yang hingga saat ini merupakan citra terdalam dari kosmos yang pernah diperoleh. Namun, Hubble kini telah dilampaui, karena 40% galaksi yang ditemukan MUSE tidak memiliki pasangan dalam citra Hubble.

Setelah perencanaan yang cermat, butuh delapan bulan untuk melaksanakan kampanye pengamatan yang luar biasa ini. Ini diikuti oleh satu tahun pemrosesan dan analisis data, yang untuk pertama kalinya mengungkapkan cahaya dari filamen hidrogen, serta gambar dari beberapa filamen karena mereka berada satu hingga dua miliar tahun setelah Big Bang, periode kunci untuk memahami bagaimana galaksi terbentuk dari gas di jaring kosmik. Namun, kejutan terbesar bagi tim adalah ketika simulasi menunjukkan bahwa cahaya dari gas tersebut berasal dari populasi miliaran galaksi katai yang sampai sekarang tidak terlihat yang memijah sejumlah bintang (3). Meskipun galaksi-galaksi ini terlalu redup untuk dideteksi secara individual dengan instrumen saat ini, keberadaannya akan memiliki konsekuensi besar bagi model pembentukan galaksi, dengan implikasi bahwa para ilmuwan baru saja mulai mengeksplorasi.

Catatan:

(1) MUSE, singkatan dari Multi Unit Spectroscopic Explorer, adalah spektograf 3D yang dirancang untuk menjelajahi alam semesta yang jauh. Pembangunan instrumen dipimpin oleh Center de Recherche Astrophysique de Lyon (CNRS / Université Claude Bernard-Lyon 1 / ENS de Lyon).

(2) Laboratorium Prancis lainnya yang terlibat: Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université / CNES), Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (CNRS / Université Toulouse III - Paul Sabatier / CNES).

(3) Hingga saat ini, teori meramalkan bahwa cahaya berasal dari radiasi latar belakang ultraviolet kosmik difus (radiasi latar sangat lemah yang dihasilkan oleh semua galaksi dan bintang) yang, dengan memanaskan gas dalam filamen, menyebabkannya bersinar.