Buntut dari Big Bang — saat alam semesta kita meledak sekitar 13, 8 miliar tahun yang lalu — adalah sedikit antiklimaks.
Bagaimanapun hullabaloo, alam semesta itu dingin dan gelap untuk beberapa waktu, penuh dengan radiasi dan awan gas hidrogen. Bintang-bintang tidak muncul hingga jutaan tahun kemudian, sesaat yang disebut Cosmic Dawn. Sekarang, lapor Hannah Devlin di The Guardian, para peneliti mendeteksi sinyal dari apa yang mereka yakini sebagai bintang pertama. Jika temuan itu dikonfirmasi, itu bisa memberi ilmuwan mengintip ke dalam asal kuno alam semesta.
Seperti yang dilaporkan Sarah Kaplan di The Washington Post, cahaya dari bintang-bintang ini terlalu redup untuk dilihat oleh teleskop. Tetapi para ilmuwan telah mengusulkan bahwa ketika bintang-bintang pertama mengedipkan mata, bola-bola cahaya yang berkelip-kelip akan berinteraksi dengan radiasi sisa dari Big Bang, meninggalkan bekas yang tak terhapuskan. Dan pada tahun 1999, ahli astrofisika menyatakan bahwa sinyal yang sangat samar ini dapat dideteksi. Dengan meneliti dengan cermat radiasi latar belakang ini, yang dikenal sebagai Cosmic Microwave Background (CMB), mereka percaya bahwa mereka dapat menemukan kemiringan dalam spektrum dari kerlip cahaya awal.
Namun, menemukan sinyal itu bukanlah tugas yang mudah. Diprediksi akan membenturkannya di tengah gelombang radio FM, yang berarti siaran terestrial dan sinyal alami lainnya dapat dengan mudah membanjiri kemiringan yang samar. Menurut siaran pers, untuk memotong kekacauan, para peneliti menggunakan EDGES (Eksperimen untuk Mendeteksi Global EoR Signature), antena kecil berbentuk meja yang terletak di Australia Barat.
Intinya, antena melahap data radio yang tersedia, yang kemudian dapat disaring oleh para peneliti. Seperti yang dilaporkan Kaplan, Peter Kurczynski, seorang direktur program untuk National Science Foundation, menyamakan proses untuk menyalakan semua kecuali satu stasiun radio, dan kemudian mencari stasiun yang hilang. "Tim harus mengambil gelombang radio dan kemudian mencari sinyal yang sekitar 0, 01% dari kebisingan radio yang terkontaminasi yang berasal dari galaksi kita sendiri, " Andrew Pontzen, kosmolog di University College London mengatakan kepada Devlin. "Ini wilayah jarum-di-tumpukan jerami."
(NR Fuller / Yayasan Sains Nasional) Setelah membuang sinyal yang keras dan dekat, tim itu, pada kenyataannya, menemukan apa yang mereka cari — kemiringan dalam gelombang yang mengisyaratkan Cosmic Dawn terjadi sekitar 180 juta tahun setelah Big Bang. Selama dua tahun, mereka mencari penjelasan alternatif dan memposisikan ulang antena EDGES untuk menguji akurasi pengukuran mereka. Tetapi mereka mencapai kesimpulan yang sama: Mereka melihat sinyal dari binar pertama di alam semesta kita. Mereka menerbitkan temuan mereka minggu ini di jurnal Nature .
Penulis utama Judd Bowman, ahli astrofisika di Arizona State University mengatakan pada Kaplan bahwa bintang-bintang awal ini sedikit berbeda dari matahari kita dan bintang-bintang modern lainnya. Bintang-bintang berwarna biru dan terbakar dengan cepat, terdiri dari satu-satunya unsur di alam semesta awal — helium dan hidrogen. Akhirnya, bintang-bintang meledak dan menciptakan unsur-unsur yang lebih berat seperti oksigen dan karbon, bahan yang diperlukan untuk kehidupan. "Bintang-bintang ini membuat benih untuk semua yang keluar dari mereka, " katanya. “Ini seperti pupuk di lapangan, dengan cara tertentu. Anda tidak bisa menanam tanaman tanpa memasukkan bahan yang tepat ke dalam campuran. Itulah yang dilakukan bintang-bintang ini. "
Sinyal turun sangat berbeda dari yang diperkirakan para peneliti. Bahkan, itu dua kali lebih besar dari model yang disarankan. Apa artinya itu, jelas Devlin, adalah bahwa hidrogen purba menyerap radiasi dua kali lebih banyak dari yang diperkirakan, dan alam semesta awal kemungkinan bahkan lebih dingin daripada yang diperkirakan, kira-kira -454 Fahrenheit.
Untuk membantu menafsirkan temuan itu, mereka berkonsultasi dengan astrofisikawan Universitas Tel Aviv Rennan Barkana. Dalam sebuah studi pendamping, ia berpendapat bahwa perbedaan dapat dijelaskan oleh materi gelap, jenis materi teoretis yang membantu menjelaskan pengamatan kita tentang alam semesta. Barkana berpendapat bahwa interaksi antara materi gelap dan materi normal dapat menjelaskan tanda tangan radio.
Astronom Harvard Lincoln Greenhill, dalam analisis untuk Nature, memperingatkan bahwa temuan itu perlu konfirmasi lebih lanjut. Tapi itu bisa memiliki implikasi besar, yang memungkinkan para astronom untuk memetakan struktur 3D dari alam semesta dan memberikan wawasan baru ke awal zaman kegelapan ini. Bahkan mungkin membantu para peneliti akhirnya memecahkan misteri apa sebenarnya materi gelap itu.
