Astronom Temukan Petunjuk Bintang Pertama di Galaksi

Hitekno.com - Observasi pertama bintang paling awal di alam semesta menunjukkan bahwa mereka terbentuk sekitar 180 juta tahun setelah Big Bang. Sinyal radio yang digunakan untuk membuat pengamatan, meski tidak langsung, mendukung beberapa model teoretis tentang evolusi alam semesta awal.

Pada mulanya, alam semesta sebagian besar terbuat dari gas, kebanyakan hidrogen, serta material misterius dan berat yang dikenal sebagai materi gelap. Seiring waktu, kantong gas hidrogen roboh membentuk bintang pertama, dan ada cahaya.

Tapi tidak ada yang tahu kapan lampu kosmis ini pertama kali dihidupkan, sampai sebuah tim astronom mengambil sinyal radio samar yang menempuh perjalanan 13,6 miliar tahun untuk mencapai Bumi.

Sinyal radio, yang dijelaskan dalam jurnal Nature, mengatakan bahwa bintang awal sudah terbentuk 180 juta tahun setelah Big Bang. Itu karena sinar ultraviolet dari bintang-bintang ini mengiradiasi gas hidrogen yang mengelilinginya, menyebabkan pencurian dipancarkan dalam spektrum radiowaves yang terdeteksi di Bumi.

Sinyal tersebut memberi ilmuwan pandangan tidak langsung ke periode misterius saat Alam Semesta masih dalam masa pertumbuhan. Para ilmuwan tidak tahu pasti kapan bintang pertama mulai bersinar karena teleskop tradisional tidak bisa melihat jauh ke masa lalu.

Sementara, teoretikus memperkirakan bahwa gas hidrogen yang diterangi oleh sinar UV bisa menghasilkan sinyal radio berbeda, tidak ada yang bisa mendeteksinya.

"Itulah yang membuat studi baru ini langkah awal. Ini mengisi celah dalam apa yang saya sebut rekaman kosmologis," kata Lincoln Greenhill, seorang astronom radio di Observatorium Astrofisika Smithsonian yang menulis sebuah editorial tentang penelitian tersebut, namun tidak terlibat dalam penelitian tersebut.

Namun, dia mengingatkan bahwa karena ini adalah penemuan berpotensi besar, akan lebih penting lagi untuk meniru menggunakan peralatan dan analisis yang berbeda.

"Kami benar-benar harus bekerja ekstra keras untuk memastikan itu benar," katanya.

Karena sulit untuk melihat sejauh ini pada waktunya, tim astronom beralih ke gelombang radio untuk mendengarkan di alam semesta awal, menggunakan antena jauh di gurun Australia. Idenya adalah gas hidrogen yang mengambang menembus alam semesta awal menyerap sinar ultraviolet dari generasi pertama bintang.

Itu mengubah gas hidrogen, membuatnya menyerap radiasi latar belakang yang tertinggal dari Big Bang dan transformasi tersebut menyebabkan tercapainya gelombang radio yang mencapai Bumi 13,6 miliar tahun kemudian.

Jadi untuk memisahkan sinyal dari semua kebisingan latar belakang itu, tim astronom melatih antena mereka di langit selama ratusan jam untuk mengetahui sinyal apa yang datang dari tempat terdekat, dan sinyal mana yang datang dari tempat yang jauh. Dua tahun lalu, tim mengambil sinyal yang mereka harapkan bisa ditemukan.

"Sejak itu kami telah melakukan semua jenis tes untuk meyakinkan diri kami sendiri," kata Raul Monsalve, seorang ahli kosmologi eksperimental di University of Colorado Boulder dan seorang penulis studi tersebut.

"Ini adalah bintang pertama pemicu yang memungkinkan kita melihat spektral aneh yang dilaporkan," Greenhill.

Tapi ada sesuatu yang tak terduga tentang hasilnya, yakni ukuran sinyal, meski kecil, lebih besar dari yang diperkirakan. Salah satu penjelasan yang mungkin adalah bahwa gas hidrogen mungkin lebih dingin dari perkiraan model.

Temuan itu menghasilkan makalah kedua yang diterbitkan di Nature, di mana Rennan Barkana, seorang astrofisikawan di Universitas Tel Aviv, mengusulkan bahwa gas hidrogen yang berinteraksi dengan materi gelap di awal alam semesta dapat menjelaskan suhu yang tidak terduga. Itu berarti bahwa sinyal radio baru ini dapat membantu ilmuwan menyelidiki sifat baru materi gelap di alam semesta awal, dan memberi petunjuk baru kepada para ilmuwan untuk mencarinya.

"Jadi, ini merupakan temuan yang sangat penting, jika diverifikasi," kata Greenhill. [The Verge]