Galaksi Tertua di Alam Semesta Mengambang Di Luar Bima Sakti

Sangat mudah untuk hidup di sebelah seseorang untuk waktu yang sangat lama tanpa belajar banyak tentang mereka, tetapi kadang-kadang tetangga kita ternyata jauh lebih menarik daripada yang kita asumsikan, terutama ketika mereka adalah milik kita. galaksi tetangga. Mungkin ternyata mereka memiliki cerita hebat untuk diceritakan - atau bahwa mereka adalah galaksi tertua di alam semesta yang panik. Dan hei, tidakkah Anda tahu itu, itulah yang terjadi ketika tim astronom internasional melihat lebih dekat pada galaksi samar di sekitar galaksi kita, Bima Sakti.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan Kamis di Jurnal Astrofisika, para astronom di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian dan Institut Kosmologi Komputasi di Universitas Durham di Inggris menghadirkan bukti bahwa galaksi kerdil di sekitar kita adalah beberapa yang tertua di alam semesta. Galaksi-galaksi kecil yang suram ini berpotensi berusia lebih dari 13 miliar tahun, terbentuk pada akhir apa yang disebut sebagai "zaman kegelapan" alam semesta, ketika materi mendingin sekitar 100 juta tahun setelah Big Bang.

Tapi ini bahkan bukan yang mereka cari.

"Itu adalah sesuatu dari penemuan kebetulan pada tingkat tertentu, karena kami memulai proyek berharap untuk benar-benar melakukan sesuatu yang lain, yang pada dasarnya menghitung jumlah galaksi kecil di sekitar galaksi seperti Bima Sakti," Sownak Bose, Ph.D., a sesama postdoctoral di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics dan penulis pertama studi itu menceritakan Terbalik. "Ini adalah latihan berhitung yang sederhana."

Bose dan rekan-rekannya sedang memeriksa "fungsi luminositas" dari galaksi kerdil ini, ukuran yang menggambarkan distribusi kecerahan dalam sekelompok objek - berapa banyak galaksi dengan kecerahan tertentu - menggunakan model Lambda Cold Dark Matter, standar model kosmologi. Sederhananya, fungsi luminositas adalah cara menggambarkan galaksi atau gugusan bintang lain yang jauh lebih mudah daripada menggambarkan setiap bintang individu dalam massa. Ketika mereka membuat grafik fungsi luminositas dari tetangga galaksi kita yang pingsan, Bose dan rekan-rekannya menemukan bahwa galaksi-galaksi cukup banyak mengikuti kurva yang halus, di mana ada lebih banyak yang pingsan dan lebih sedikit yang cerah.

Namun, frasa kunci di sini adalah "cukup banyak."

"Itu sebenarnya garis lurus dengan sesuatu ketegaran di dalamnya, semacam lembah," kata Bose. "Jadi setelah beberapa percobaan, kami menyadari apa yang cocok dengan fitur ini adalah skala di mana transisi galaksi dari galaksi yang terbentuk sangat awal, menuju akhir yang disebut zaman kegelapan awal, dan yang terbentuk jauh kemudian." kata-kata, mereka menyadari bahwa penurunan dalam distribusi galaksi terang dan redup ini membagi galaksi yang lebih tua dari galaksi yang lebih muda, tren yang sesuai dengan model LCDM, yang memberi tahu mereka bahwa mereka tertarik pada sesuatu.

“Sangat mengejutkan betapa baiknya model kami setuju dengan data!” Alis Deason, Ph.D., Rekan Riset Universitas Royal Society di ICC dan salah satu penulis penelitian, mengatakan Terbalik. Tetapi tentu saja, dia mencatat bahwa mereka perlu memastikan bahwa mereka benar. "Reaksi awal kami adalah optimisme hati-hati, dan banyak pengujian!"

Setelah analisis lebih lanjut, para peneliti menyimpulkan bahwa galaksi yang lebih kecil dan lebih kecil pasti terbentuk lebih lama daripada galaksi yang lebih baru. Karena bintang-bintang di galaksi menghasilkan banyak sampah atom dan polusi ketika mereka mati di supernova, jika bintang-bintang berhenti terbentuk sejak lama, galaksi rumah mereka seharusnya memiliki lebih sedikit sampah dari supernova di dalamnya, menjadikannya lebih redup daripada galaksi yang terbentuk lebih baru dan punya lebih banyak bahan untuk ditarik dari galaksi dan supernova lainnya.

"Kami menemukan bahwa galaksi-galaksi lama cenderung kurang masif dalam berapa banyak bintang yang mereka miliki," kata Bose. "Ini memberi Anda gambaran ini di mana galaksi kecil terbentuk pertama dan galaksi yang lebih besar terbentuk kemudian dari penggabungan banyak hal kecil."

Baik Bose dan Deason berhati-hati untuk mencatat bahwa mereka tidak melakukannya menemukan galaksi kuno ini, tetapi mereka hanya mengidentifikasi mereka sebagai beberapa yang tertua di alam semesta. Meskipun demikian, ini adalah masalah besar karena pengamatan langsung ini mengkonfirmasi bahwa model LCDM alam semesta kemungkinan benar, artinya fungsi luminositas bisa menjadi cara yang cukup andal untuk mengetahui usia galaksi.

Sekarang setelah mereka mengidentifikasi galaksi-galaksi tua ini, para peneliti dapat melihat mereka lebih dekat untuk mempelajari tentang kondisi alam semesta purba.

"Kami ingin mengeksplorasi bagaimana kami dapat menggunakan galaksi kerdil kecil ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang alam semesta awal," kata Deason. "Sebagai contoh, apa yang bisa properti mereka (mis. Ukuran, komposisi kimia) memberi tahu kami tentang tahap awal kritis pembentukan galaksi ini?"