Di galaksi yang jauh dan jauh yang disebut MACS1149-JD1, yang terletak sejauh 13,28 bilion tahun cahaya, para astronom telah menemui oksigen, yang, menurut pendapat mereka, dapat muncul di sana hanya 500 juta tahun setelah Big Bang. Para saintis yang menulis artikel mengenai penemuan dalam jurnal Nature mengatakan bahawa itu adalah penemuan oksigen paling awal pada skala usia Alam Semesta. Lebih-lebih lagi, galaksi yang ditemui oleh penyelidik telah menjadi galaksi paling jauh dengan jarak yang ditentukan dengan pasti. Model menunjukkan bahawa bintang pertama mula terbentuk di dalamnya lebih dari 13.5 bilion tahun yang lalu.
Selepas Big Bang, proses kompleks berlaku di Alam Semesta - quark pertama, hadron dan zarah subatomik lain dilahirkan, dan setelahnya atom pertama muncul, yang menjadi sebahagian daripada bahan bintang utama. Ketika penggabungan hidrogen berlaku dan alam semesta mulai sejuk, ia menjunam ke "zaman kegelapan". Pada masa itu, bintang pertama belum menyala dan kuasar tidak dilahirkan - inti galaksi aktif dengan lubang hitam supermasif di dalamnya. Era ini berakhir dengan "fajar kosmik" - kemunculan galaksi kuno yang kita daftarkan hari ini. Pencarian mereka penting untuk menentukan bagaimana evolusi Alam Semesta dan unsur kimia asas berlaku.
Pasukan ahli astronomi antarabangsa yang diketuai oleh Takuya Hashimoto dari Universiti Sanyo di Osaka mengamati galaksi MACS1149-JD1 galaksi yang sangat jauh dengan teleskop ALMA dan menemui cahaya oksigen terion yang sangat samar. Kerana pengembangan Alam Semesta, panjang gelombang sinaran inframerah awalnya telah meningkat lebih dari sepuluh kali ganda semasa perjalanannya di angkasa. Pergeseran merah sumber menunjukkan bahawa isyarat yang dicatat oleh para saintis dipancarkan 13.3 bilion tahun yang lalu, atau hanya 500 juta tahun setelah Big Bang. Ini adalah jarak terpanjang yang pernah dicatat untuk oksigen, dan kehadirannya menunjukkan bahawa generasi bintang terdahulu juga mesti ada di galaksi ini.
Sebagai tambahan kepada pelepasan oksigen yang dicatat di ALMA, para penyelidik juga melihat pelepasan hidrogen yang lebih rendah dengan VLT. Jarak ke galaksi yang ditentukan dari pemerhatian ini selaras dengan jarak yang diperoleh dari garis oksigen. Oleh itu, MACS1149-JD1 ternyata menjadi galaksi paling jauh dengan jarak yang boleh dipercayai dan galaksi paling jauh yang pernah diperhatikan di ALMA atau VLT.
Gambar yang diperbesarkan pertama menunjukkan galaksi MACS1149-JD1 mana yang dilihat oleh VLT ESO; yang kedua adalah bagaimana Teleskop Angkasa Hubble melihat galaksi ini. Garis putih menunjukkan zon oksigen terion yang dilihat oleh teleskop ALMA.
"Kami melihat galaksi ini di era ketika alam semesta berusia hanya 500 juta tahun - dan ternyata pada masa itu ia sudah dihuni oleh bintang-bintang yang matang," jelas Nicolas Laporte, pengarang kedua artikel tersebut.
"Kita dapat menggunakan galaksi ini untuk menyelidiki periode sebelumnya yang sama sekali tidak diketahui dalam sejarah ruang angkasa."
Untuk beberapa waktu selepas Big Bang, tidak ada oksigen di Alam Semesta: ia muncul sebagai hasil proses pelakuran di usus bintang pertama dan kemudian, ketika letupan supernova berlaku, ia tersebar di angkasa. Pendaftaran oksigen di MACS1149-JD1 menunjukkan bahawa hanya 500 juta tahun setelah permulaan alam semesta, generasi awal bintang ini telah terbentuk dan berjaya menghasilkan oksigen yang mencukupi. Untuk mengetahui kapan pencahayaan pertama mula muncul, para penyelidik menyusun semula sejarah awal MACS1149-JD1 dari data inframerah yang diperoleh oleh teleskop Hubble dan Spitzer. Ternyata kecerahan galaksi yang diperhatikan dijelaskan dengan baik oleh model di mana permulaan pembentukan bintang bermula pada zaman hanya 250 juta tahun setelah Big Bang. Lebih-lebih lagi, hari ini dipercayaibahawa "zaman kegelapan" muncul 377 juta tahun setelah kelahiran Alam Semesta - iaitu, harus diasumsikan bahawa MACS1149-JD1 mulai terbentuk pada era penggabungan semula.
Video promosi:
Oleh itu, MACS1149-JD1 membuat para saintis tertanya-tanya kapan galaksi pertama berasal. Usia objek yang mereka temui menunjukkan bahawa mereka wujud jauh sebelum era di mana kita sekarang dapat mendaftarkannya.
Pada masa lalu, oksigen paling jauh dijumpai di galaksi yang lahir 700 juta tahun selepas Big Bang. Jumlahnya, menurut anggaran penyelidik, ternyata kira-kira sepuluh kali lebih sedikit daripada jumlah oksigen yang diperhatikan di Matahari.
Nikolay Khizhnyak
