Galaksi Purba Perjalanan Cahaya Fantastis di Sekitar Bima Sakti

[ad_1]

Galaksi Milky Way galaksi bintang kami sangat kuno. Bahkan, hampir setua Alam Semesta itu sendiri. Perkiraan terbaru menunjukkan bahwa Galaxy kami berusia 13,51 miliar tahun – roda pinus purba yang anggun dan megah berputar di angkasa Spacetime yang luas. Galaksi-galaksi yang melakukan tarian berputar-putar di seluruh Cosmos lahir pada zaman yang sangat kuno, dan bintang-bintang mereka mulai menerangi alam semesta primordial kurang dari satu miliar tahun setelah kelahiran Big Bang-nya hampir 14 miliar tahun yang lalu. Pada bulan Agustus 2018, sebuah tim astronom internasional merilis temuan baru mereka yang menunjukkan bahwa beberapa galaksi satelit yang paling redup yang mengorbit Bima Sakti kita adalah yang pertama lahir di alam semesta. Dengan kelahiran galaksi pertama, Semesta menyala seperti nyala lilin, mengakhiri apa yang disebut Abad Gelap Kosmik ketika itu adalah kegelapan yang luar biasa dan tak terbayangkan.

Penelitian baru ini dilakukan oleh tim ilmuwan, termasuk fisikawan Dr. Carlos Frenk dan Dr. Alis Deason of the Institute for Computational Cosmology (ICC) di Durham University (U.K.) dan Dr. Sownak Bose dari Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics (CfA) di Cambridge, Massachusetts (AS). Temuan mereka menunjukkan bahwa galaksi satelit dijuluki Seque-1, Boot I, Tucana II dan Ursa Major I berusia lebih dari 13 miliar tahun.

Profesor Carlos Frenk, Direktur Universitas Durham ICC dicatat dalam 17 Agustus 2018 Siaran Universitas Durham bahwa "Menemukan beberapa galaksi pertama yang terbentuk di alam semesta kita yang mengorbit di halaman belakang Milky Way sendiri adalah sama dengan astronomi untuk menemukan sisa-sisa manusia pertama yang menghuni Bumi. Ini sangat menarik. Temuan kami mendukung model saat ini untuk evolusi alam semesta kita, the Model Lambda-dingin-gelap-materi di mana partikel dasar yang membentuk materi gelap mendorong evolusi kosmik. "

Itu materi gelap adalah bentuk misterius dari materi yang tidak seperti materi atom yang dikenal yang terdaftar di dalam Tabel Periodik Unsur. Banyak fisikawan menyatakan bahwa materi gelap terdiri dari partikel non-atom eksotis yang tidak berinteraksi dengan cahaya atau bentuk radiasi elektromagnetik lainnya – itulah sebabnya mengapa materi gelap tidak terlihat. Meskipun transparansi menarik, para ilmuwan hampir pasti bahwa materi gelap benar-benar ada karena efek gravitasinya dapat diamati pada objek-objek yang dapat dilihat oleh para astronom – seperti bintang, galaksi bintang, dan awan gas bercahaya. Itu materi gelap jauh lebih berlimpah daripada materi atom "biasa" yang menyusun komponen-komponen Cosmos yang diketahui manusia di Bumi.

The End Of The Cosmological Zaman kegelapan

Atom pertama adalah atom hidrogen – hidrogen adalah unsur atom yang paling sederhana, juga paling melimpah dan teringan di alam semesta. Hidrogen pertama kali terbentuk dalam bola api eksponensial dari Big Bang itu sendiri (Big Bang Nucleosynthesis). Atom hidrogen yang ada ketika alam semesta hanya berusia 380.000 tahun berkumpul untuk menciptakan awan – dan kemudian mulai perlahan-lahan mendingin dan menjadi gumpalan kecil, atau lingkaran cahaya, yang terdiri dari eksotis materi gelap.

Fasa pendinginan ini umumnya disebut sebagai Zaman Kegelapan Kosmik, dan itu berlangsung selama sekitar 100 juta tahun. Seiring berjalannya waktu, gas yang akhirnya mendingin di dalam lingkaran cahaya menjadi tidak stabil – dan, sebagai akibat ketidakstabilan ini, generasi pertama bintang bayi yang berapi-api lahir. Benda-benda yang baru lahir ini adalah galaksi pertama yang menghuni alam semesta primordial.

Kelahiran galaksi pertama menyalakan api Universe, dan membawa Zaman Kegelapan Kosmik sampai akhir yang brilian. Model yang paling banyak diterima menjelaskan formasi galaksi, the skenario bottom-up, mengusulkan bahwa galaksi besar seperti Bima Sakti jarang ditemukan di kosmos kuno, dan bahwa mereka akhirnya memperoleh massa besar yang lebih besar dan kuat sebagai hasil tabrakan dan merger relatif kecil protogalactic struktur di alam semesta kuno. Sebagian besar galaksi purba hanya sekitar sepersepuluh dari ukuran Galaksi kita yang besar, tetapi mereka sama bercahayanya karena mereka dengan cepat menciptakan banyak bintang bayi yang berapi-api. Struktur galaksi kuno yang sangat terang, meskipun kecil ini berfungsi sebagai "embrio" yang pada akhirnya menjadi galaksi dewasa yang membuat cahaya fantastis di alam semesta saat ini.

Di petak kegelapan aneh yang merupakan alam semesta purba, awan buram dari gas murni bertemu satu sama lain dan kemudian berkumpul di sepanjang filamen besar dan luar biasa besar yang menenun apa yang disebut kosmolog sebagai Web Cosmic. Struktur mirip-web yang aneh ini juga disamakan dengan spons alami atau, sebagai alternatif, sarang lebah. Filamen besar ini – yang membentuk struktur skala besar alam semesta – tersusun dari eksotis materi gelap. Ini filamen materi gelap adalah perancah yang berpegang pada galaksi, kelompok galaksi, dan kelompok galaksi, yang semuanya dirangkai di sepanjang jaringan kosmik yang aneh ini seperti embun berkilau di jaring laba-laba tersembunyi yang sangat besar. Itu materi gelap jauh lebih berlimpah daripada apa yang disebut materi atom "biasa". Meskipun materi atom "biasa" menyumbang 4% kecil dari energi-massa dari Cosmos, itu adalah hal-hal yang memungkinkan kehidupan. Sebagian besar unsur-unsur yang lebih berat, yang menyusun materi atom "biasa", terbentuk di dalam hati yang membakar panas miliaran Universe atas miliaran bintang yang menciptakan elemen atom yang semakin berat dan lebih berat dari yang lebih ringan. Big Bang hanya menciptakan unsur atom paling ringan – hidrogen, helium, dan jejak litium – tetapi bintang-bintang menciptakan sisanya. Selanjutnya, ketika bintang-bintang besar berakhir peleburan nuklir "hidup" dalam ledakan supernova bencana, mereka menciptakan unsur atom terberat dari semua – seperti emas. Setrika dalam darah Anda, kalsium dalam tulang Anda, air yang Anda minum, oksigen yang Anda hirup semuanya diciptakan oleh bintang-bintang. Kami adalah bintang-bintang.

Galaksi purba adalah gumpalan gas hidrogen murni yang gelap dan buram, jatuh dengan lembut ke dalam hati halos hal gelap, dan ini protogaksi menyambar bintang generasi pertama. Bintang-bintang yang mempesona dan gas bercahaya panas menerangi apa yang telah menjadi hamparan keruh.

Satelit Circling Galaxy kita

Bima Sakti kita memiliki beberapa galaksi yang lebih kecil yang secara gravitasi terikat padanya sebagai bagian dari subkelompok Galaxy kita. Galaksi tuan rumah kami, dan yang menyertainya rombongan galaxies satelit kecil, adalah bagian dari gugus galaksi lokal, dijuluki dengan tepat Grup Lokal.

Ada 59 galaksi lebih kecil yang diketahui melakukan tarian kosmis mereka dalam 1,4 juta tahun cahaya dari Bima Sakti. Namun, tidak semuanya berada di orbit di sekitar Galaxy kami. Memang, beberapa galaksi yang lebih kecil ini sebenarnya dapat mengorbit galaksi satelit lainnya. Itu Besar dan Kecil Awan Magellan adalah satu-satunya galaksi satelit yang dapat dilihat tanpa bantuan teropong atau teleskop, dan keduanya telah diamati dengan mata manusia yang tidak terdeteksi sejak zaman prasejarah. Pengukuran yang diperoleh oleh para astronom pada tahun 2006, menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble (HST), menunjukkan bahwa duo Awan Magellan mungkin benar-benar bepergian terlalu cepat untuk berada di orbit di sekitar Bima Sakti. Dari galaksi kecil yang dikonfirmasi berada di orbit, yang terbesar adalah Sagitarius Dwarf Elliptical Galaxy, yang memiliki pusat sekitar 8.500 tahun cahaya – atau sekitar seperlima dari Bima Sakti kita.

Satelit Galaxy kami mengorbit dari sekitar 1.000 tahun cahaya dari tepi luar piringannya ke tepi luarnya halo gelap pada sekitar 980 x 10 hingga cahaya daya ketiga tahun dari pusat Galaksi. Satelit galaksi kecil yang melingkar umumnya kehabisan gas hidrogen jika dibandingkan dengan yang berada di orbit lebih jauh. Ini karena gas panas membakar yang tinggi lingkaran cahaya dari Bima Sakti strip gas dingin dari satelit malang. Satelit yang berdiam di luar wilayah itu masih dapat mempertahankan genggaman gas dalam jumlah besar.

Yang tragis Sagitarius Dwarf Spheroidal Galaxy saat ini sedang dilahap oleh Bima Sakti, dan itu ditakdirkan untuk melakukan perjalanan melalui itu dalam 100 juta tahun ke depan. Itu Sagitarius Stream adalah pita bintang yang diduga telah menjadi cakram galaksi kerdil yang mengorbit yang telah benar-benar terganggu oleh pelukan gravitasi Galaxy kita yang kuat dan tanpa ampun.

Tripping The Light Fantastis

Tim ilmuwan internasional yang merilis temuan baru mereka pada bulan Agustus 2018 mengidentifikasi dua populasi yang berbeda dari galaksi-galaksi satelit yang mengelilingi planet kita sendiri.

Populasi pertama terdiri dari galaksi yang sangat redup yang kemungkinan lahir selama primordial Zaman Kegelapan Kosmik. Populasi kedua agak lebih cerah dan terdiri dari galaksi yang lahir ratusan juta tahun kemudian. Populasi terakhir dari satelit yang sedikit lebih terang terbentuk ketika hidrogen yang telah terionisasi oleh radiasi ultraviolet yang kuat (dilempar keluar angkasa oleh bintang-bintang pertama) mampu mendinginkannya menjadi lebih besar. lingkaran cahaya dari yang tak terlihat materi gelap.

Para peneliti lebih lanjut didorong ketika mereka menemukan bahwa model pembentukan galaksi, yang telah mereka bentuk sebelumnya, setuju dengan sempurna dengan data baru. Ini memungkinkan mereka untuk terus menentukan waktu pembentukan galaksi satelit.

"Aspek yang baik dari pekerjaan ini adalah bahwa hal itu menyoroti komplementaritas antara prediksi model teoritis dan data nyata. Satu dekade yang lalu, galaksi yang paling redup di sekitar Milky Way akan berada di bawah radar. Dengan meningkatnya kepekaan sensus galaksi masa kini dan masa depan, sebuah gumpalan baru dari galaksi terkecil telah datang ke cahaya, memungkinkan kita untuk menguji model teoritis dalam rezim baru, "jelas Dr Sownak Bose pada 17 Agustus 2018 Siaran Pers Universitas Durham. Dr Bose adalah seorang mahasiswa doktoral di ICC ketika penelitian ini dimulai dan sekarang menjadi peneliti di CfA.

Radiasi ultraviolet yang kuat, dilempar keluar ke Ruangwaktu oleh generasi pertama galaksi untuk menari di Cosmos, menghancurkan atom hidrogen berlama-lama oleh pengion mereka – yang berarti bahwa itu menjatuhkan elektron mereka. Ini membuatnya sulit untuk mendinginkan gas ini cukup untuk melahirkan bintang bayi yang berapi-api. Meskipun tampaknya berlawanan dengan intuisi, semuanya harus menjadi sangat dingin agar bintang baru yang panas terbentuk.

Proses kuno pembentukan galaksi datang ke jeritan yang melengking dan tidak ada galaksi baru yang dapat terbentuk selama miliaran tahun berikutnya. Namun, akhirnya, the halos hal gelap tumbuh begitu besar sehingga gas terionisasi pun bisa mendingin. Formasi galaksi kembali, akhirnya menciptakan galaksi-galaksi cemerlang dan megah seperti Milky Way kita sendiri.

Dr Alis Deason, yang adalah Fellow Riset Universitas Royal Society (AS) di ICC berkomentar kepada pers pada 27 Agustus 2018 bahwa "Ini adalah contoh yang bagus tentang bagaimana pengamatan galaksi kerdil terkecil yang berada di Milky Way kita sendiri dapat digunakan untuk belajar tentang alam semesta awal."

Penemuan baru diterbitkan di The Astrophysical Journal.

[ad_2]