Webb mengamati kembaran Bima Sakti di alam semesta awal

Para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb telah menemukan Ceers-2112, galaksi spiral terisolasi terjauh yang pernah diamati hingga saat ini. Hal ini menantang asumsi sebelumnya tentang evolusi galaksi, menunjukkan bahwa galaksi terorganisir lebih awal dari perkiraan sebelumnya, dan dapat menyebabkan perubahan dalam model teoritis pembentukan galaksi.

Tim peneliti, termasuk astronom dari University of California, Riverside, membuat penemuan tersebut menggunakan… Teleskop Luar Angkasa James Webb.

Dengan menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb, tim internasional termasuk astronom Alexander de la Vega dari Universitas California, Riverside (UCR), telah menemukan galaksi mirip galaksi spiral berbatang terjauh. Bima Sakti yang selama ini diamati.

Hingga saat ini, galaksi spiral berbatang seperti Bima Sakti diperkirakan belum dapat diamati sebelum alam semesta, yang diperkirakan berusia 13,8 miliar tahun, mencapai separuh usianya saat ini.

Penelitian dipublikasikan di majalah alam Minggu ini, penelitian tersebut dipimpin oleh para ilmuwan di Pusat Astrobiologi di Spanyol.

“Galaksi ini, yang disebut Ceres-2112, terbentuk tak lama setelah kemunculannya ledakan besar itukata rekan penulis de la Vega, seorang peneliti postdoctoral di Departemen Fisika dan Astronomi. “Temuan ceers-2112 menunjukkan bahwa galaksi-galaksi di alam semesta awal mungkin memiliki keteraturan seperti Bima Sakti. Hal ini mengejutkan karena galaksi-galaksi jauh lebih kacau di alam semesta awal, dan sangat sedikit di antaranya yang memiliki struktur serupa dengan Bima Sakti.” ”

Memahami batang galaksi

Ceers-2112 memiliki bar di tengahnya. De la Vega menjelaskan bahwa batang galaksi adalah struktur yang terbuat dari bintang-bintang di dalam galaksi. Pub Hongaria seperti bar dalam kehidupan kita sehari-hari, seperti permen. Ia mengatakan, batangan dapat ditemukan di galaksi non-spiral, namun sangat jarang.

“Hampir semua batangan ditemukan di galaksi spiral,” kata de la Vega, yang bergabung dengan UCLA tahun lalu setelah mendapatkan gelar doktor di bidang astronomi dari Universitas Johns Hopkins. “Batang dalam CEERS-2112 menunjukkan bahwa galaksi telah matang dan terorganisir jauh lebih cepat dari yang kita perkirakan sebelumnya, yang berarti bahwa beberapa aspek teori kita tentang pembentukan dan evolusi galaksi perlu direvisi.”

Representasi artistik dari galaksi spiral berbatang Circe-2112, yang diamati pada awal alam semesta. Bumi tercermin dalam gelembung imajiner yang mengelilingi galaksi, menunjukkan hubungan antara Bima Sakti dan CEERS-2112. Kredit: Luca Costantin/CAB/CSIC-INTA

Pemahaman para astronom sebelumnya tentang evolusi galaksi adalah bahwa dibutuhkan waktu beberapa miliar tahun agar galaksi menjadi cukup terorganisir untuk membentuk batangan.

“Penemuan Ceers-2112 menunjukkan bahwa hal itu mungkin terjadi hanya dalam waktu singkat, sekitar satu miliar tahun atau kurang,” kata de la Vega.

Menurutnya, batangan galaksi diyakini terbentuk dalam galaksi spiral dengan bintang-bintang yang berputar secara teratur, seperti di Bima Sakti.

“Di galaksi seperti itu, batangan dapat terbentuk secara spontan karena ketidakstabilan struktur spiral atau efek gravitasi dari galaksi tetangga,” kata de la Vega. “Di masa lalu, ketika alam semesta masih sangat muda, galaksi-galaksi tidak stabil dan kacau. Ada anggapan bahwa batangan tidak dapat terbentuk atau bertahan lama di galaksi-galaksi pada masa awal alam semesta.

Implikasi penemuan dan kontribusinya

Penemuan Ceers-2112 diperkirakan akan mengubah setidaknya dua aspek astronomi.

Alexander de la Vega adalah peneliti postdoctoral di University of California, Riverside. Kredit: Alexander de la Vega, UC Riverside

“Pertama, model teoritis pembentukan dan evolusi galaksi perlu mempertimbangkan bahwa beberapa galaksi menjadi cukup stabil untuk menjadi tuan rumah pada awal sejarah alam semesta,” kata de la Vega. “Model-model ini mungkin perlu disesuaikan dengan jumlah materi gelap yang membentuk galaksi di alam semesta awal, karena materi gelap diperkirakan mempengaruhi laju pembentukan batangan. Kedua, penemuan CEERS-2112 menunjukkan bahwa struktur seperti batangan dapat dideteksi.” ketika alam semesta masih sangat muda. Hal ini penting karena galaksi-galaksi di masa lalu lebih kecil dibandingkan sekarang, sehingga batangan lebih sulit ditemukan. Penemuan CEERS-2112 membuka jalan bagi penemuan lebih banyak batangan di alam semesta muda.

De la Vega membantu tim peneliti dengan memperkirakan pergeseran merah dan properti Ceers-2112. Dia juga berkontribusi pada interpretasi pengukuran.

“Pergeseran merah adalah properti galaksi yang dapat diamati yang menunjukkan seberapa jauh jaraknya dan seberapa jauh galaksi dapat terlihat ke masa lalu, dan ini adalah hasil dari kecepatan cahaya yang terbatas,” katanya.

Yang paling mengejutkan de la Vega tentang penemuan Ceers-2112 adalah sejauh mana sifat batangnya dapat dibatasi.

“Awalnya, saya berpikir bahwa mendeteksi dan memperkirakan sifat batangan di galaksi seperti SEARS-2112 akan penuh dengan ketidakpastian pengukuran,” katanya. “Tetapi kekuatan Teleskop Luar Angkasa James Webb dan keahlian tim peneliti kami membantu kami menetapkan batasan yang kuat pada ukuran dan bentuk batangan.”

Di UCLA, de la Vega mengawasi penjangkauan astronomi. Dia merencanakan malam teleskop di dalam dan di luar kampus, dan melakukan kunjungan ke sekolah-sekolah lokal untuk memberikan presentasi tentang astronomi. Ia juga memimpin serangkaian pembicaraan astronomi publik yang disebut “Kamis Kosmik”, serta acara yang diadakan satu kali untuk acara-acara khusus, seperti pesta melihat gerhana.

Makalah tersebut berjudul “Galaksi spiral berbatang mirip Bima Sakti pada pergeseran merah 3.”

Referensi: “Galaksi spiral berbatang mirip Bimasakti pada pergeseran merah 3” oleh Luca Costantin, Pablo G. Pérez González, Yuchen Gu, Chiara Buteta, Sharda Goji, Michaela B. Bagley, Guillermo Barro, Jehan S. Kartaltepe, Anton M. Kokemoyer, Cristina Capello, Enrico Maria Corsini, Jairo Méndez Abreu, Alexandre de la Vega, Karthik J. Iyer, Laura Bisgiello, Yingjie Cheng, Lorenzo Morelli, Pablo Arrabal Haro, Fernando Buitrago, M.C. Cooper, Avishay Dekel, Mark Dickinson, dan Stephen L. Finkelstein, Mauro Giavalesco, Benny W. Holwerda, Mark Huertas-Company, dan Ray A. Lucas, Casey Papovich, Nor Pierzkal, Liz-Marie Seely, Jesús Vega-Ferrero, Stijn Waits, dan Leigh Aaron Young, 8 November 2023, alam.
doi: 10.1038/s41586-023-06636-x