Alam semesta kita yang kompleks — penuh dengan galaksi, lubang hitam, dan quasar — tidak muncul begitu saja setelah Big Bang. Selama puluhan juta tahun, alam semesta adalah hamparan gelap, penuh hidrogen dan helium terionisasi. Tetapi pada titik tertentu — para peneliti tidak yakin kapan — gas yang berputar-putar ini membakar bintang-bintang pertama. Ini adalah periode yang dikenal sebagai Cosmic Dawn.
Sekarang, seperti yang dilaporkan Jonathan Amos di BBC, para ilmuwan telah menemukan jejak beberapa bintang pertama itu, menunjukkan bahwa mereka mengedipkan mata untuk hidup sekitar 250 juta tahun setelah Big Bang.
Seperti yang dilaporkan Ethan Siegal di Forbes, generasi teleskop kita saat ini, seperti Hubble Space Telescope, tidak dilengkapi untuk mengintip ke kedalaman ruang dan waktu yang paling dalam. Galaksi tertua dan terjauh yang terdeteksi secara langsung adalah GNZ-11, yang terbentuk hanya 400 juta tahun setelah Big Bang. Tetapi para ilmuwan percaya bahwa bintang-bintang pertama mulai berkedip pada sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang dan munculnya galaksi awal seperti GNZ-11.
Banyak astronom berhipotesis bahwa bintang pertama menyala sekitar 200 juta tahun setelah Big Bang. Tapi kami belum berhasil melihat bintang-bintang ini. Setelah milyaran tahun perjalanan cahayanya bergeser ke ujung inframerah spektrum, membuatnya lebih sulit untuk dideteksi tanpa teleskop IR yang dilengkapi secara khusus. Dan bintang-bintang paling awal sering diselimuti sup partikel netral yang menyerap kerlip samar-samar mereka.
Itulah sebabnya, untuk penelitian baru ini di jurnal Nature, tim astronom internasional mengandalkan bukti tidak langsung, sebagai gantinya mencari tanda tangan oksigen dan helium — elemen yang hanya dapat dibuat di inti bintang.
Seperti yang dijelaskan Amos, para peneliti mengalihkan pandangan mereka ke galaksi MACS1149-JD1, yang terletak miliaran tahun cahaya jauhnya, menggunakan dua teleskop yang diikat Bumi: Atacama Large Millimeter / Submillimetre Array (Alma) dan Very Large Telescope (VLT) Observatorium Eropa Selatan. ).
Mereka menemukan bahwa lebih dari miliaran tahun, perluasan alam semesta menggeser cahaya itu. Dan dengan menganalisis pergeseran itu, para peneliti menemukan usia tanda tangan oksigen dan hidrogen, meskipun mereka tidak dapat langsung melihat galaksi.
Richard Ellis, seorang profesor astrofisika di University College London dan rekan penulis penelitian ini, memberi tahu Amos bahwa oksigen ini memiliki pergeseran merah sebesar 9, 1. “Itu berarti Semesta telah berkembang sembilan hingga 10 kali sejak cahaya meninggalkan objek ini. Kami melihat ke belakang sekitar 97 persen jalan menuju Big Bang [13, 8 miliar tahun yang lalu] ketika Semesta baru berusia sekitar 500 juta tahun, ”katanya.
Menurut siaran pers, tim kemudian menggunakan spektroskopi inframerah dari Spitzer dan Hubble Space Telescope milik NASA untuk melihat kecerahan JD1. Dengan menggunakan kecerahan dan model pengembangan bintang terbaik mereka dapat menyimpulkan usia bintang-bintang di JD1.
"Itu memberi kita indikasi seberapa jauh sebelumnya dalam sejarah Semesta — yang saat ini tidak dapat kita selidiki dengan teleskop kita - bahwa objek ini sebenarnya terbentuk, " kata Ellis kepada Amos. "Dan kami menemukan galaksi ini membentuk bintang-bintangnya ketika Alam Semesta baru berumur 250 juta tahun, yang sama dengan 2 persen dari umur Alam Semesta saat ini."
Meskipun awal yang baik, mengintip lebih jauh ke ruang dan waktu akan membutuhkan daya tembak ekstra. James Webb Space Telescope, yang peluncurannya telah ditunda dari 2018 hingga 2020, akan dilengkapi dengan sensor yang memungkinkannya untuk melihat cahaya bintang inframerah dan menembus kabut alam semesta awal, mungkin membantu kita secara langsung mengamati cahaya bintang pertama.
"Menentukan kapan fajar kosmik terjadi mirip dengan 'Cawan Suci' kosmologi dan pembentukan galaksi, " kata Ellis dalam siaran pers lainnya. Dengan penelitian terbaru ini, katanya, “ada optimisme baru, kita semakin dekat dan semakin dekat untuk menyaksikan secara langsung kelahiran cahaya bintang. Karena kita semua terbuat dari bahan bintang yang diproses, ini benar-benar menemukan asal usul kita sendiri. ”
