Kabut Kosmik Relik Bintang Generasi Awal

Tinuku
News KeSimpulan.com - Astronom memeta sisa cahaya bintang-bintang pertama. Foton bekas radiasi energi tinggi galaksi. Cahaya dari bintang pertama alam semesta yang belum terpecahkan.

Astronom memiliki cara baru untuk menangkapnya. Galaksi jauh ultra terang sebagai beacon kosmik dengan menangkap relik foton dalam kobaran sinar gamma. Tapi bukan hanya foton awal yang dijerat, foton dari setiap bintang yang pernah bersinar rentan mencemari.

Sekitar 13,7 miliar tahun lalu, alam semesta beralih dari bintang pertama sekitar 400 juta tahun pasca Big Bang.

"Kami memiliki kendala pada jumlah bintang yang pernah terbentuk," kata Volker Bromm, astronom University of Texas di Austin.

"Ini memberi kita review seluruh sejarah pembentukan bintang kosmis, termasuk zaman pertama pembentukan bintang di alam semesta sangat awal," kata Bromm.

Menyelidiki sidik jari bintang membantu astronom memahami lebih lanjut teka-teki penting ketika tahun-tahun awal umur alam semesta dan populasi pertama yang terlalu jauh untuk dilihat secara langsung.

"Dengan cara ini, kita mampu mengatur batasan pada jumlah dan peran bintang-bintang di alam semesta awal," kata Marco Ajello, astrofisikawan Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology di Stanford.

Begitu sulit memisahkan relik cahaya dari segala sesuatu yang lain yang bersinar di alam semesta. Debu terlihat cahaya, materi bercahaya dari lubang hitam supermasif yang berderak ke keluar segala arah, mengeruhkan tanda tangan bintang primordial.

"Kalau kita berada di luar Bima Sakti, maka kita bisa mengukur cahaya latar belakang lebih mudah. Kita terikat terlalu dalam di galaksi," kata Avi Loeb, astrofisikawan di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Untuk mengatasi, Ajello dan rekan menggunakan Fermi Large Area Telescope untuk menyelidiki blazar jauh galaksi aktif.

Blazar ditopang lubang hitam supermasif yang meludah jet energi besar dan memukul Bumi.

Jet meliputi sinar gamma yang berinteraksi dengan foton bintang awal.

Foton bertabrakan dengan sinar gamma dimana blazar berubah menjadi elektron dan partikel antimateri disebut positron. Transisi menghasilkan efek peredupan pada teleskop Fermi ketika mendeteksi dan jumlah peredupan identik jumlah foton antara Bumi dan blazar.

Karena blazars didistribusikan di seluruh alam semesta, astronom menggunakannya untuk mengukur kabut foton pada usia yang berbeda dan menghitung kontribusi bersih bintang awal. Ajello menggunakan 150 blazar untuk mengurai foton awal dari sisa kosmik jarak dekat.

"Jumlah diukur dari foton untuk membatasi jumlah cahaya yang dihasilkan bintang generasi yang lebih awal dan lubang hitam. Sebuah populasi bintang sangat besar hanya terbentuk ketika alam semesta berumur kurang dari 500 juta tahun," kata Loeb.

Bintang awal mungkin terbentuk sedikit lebih lambat dari perkiraan sebelumnya. Tidak seperti bintang hari ini yang menggabungkan banyak unsur kimia lebih berat, bintang-bintang pertama terutama terbuat dari hidrogen sehingga cepat hidup dan cepat mati.

"Bintang-bintang pertama secara umum lebih besar hingga ratusan kali lebih besar dari Matahari. Panas, cerah dan lebih singkat," kata Ajello.

M. Ackermann (Deutsches Elektronen Synchrotron DESY, D-15738 Zeuthen, Germany) et.al. The Imprint of the Extragalactic Background Light in the Gamma-Ray Spectra of Blazars. Science, November 1 2012, DOI:10.1126/science.1227160

Gambar : NASA, Goddard Space Flight Center, DOE, Fermi LAT Collaboration
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment