Galaksi-galaksi awal tak lama setelah Big Bang menyebabkan drama: Gelombang pendek: NPR

Sejak diluncurkan, Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mengirimkan kembali gambar dan detail secara detail spektrum Dari galaksi saat alam semesta baru berusia 900 juta tahun.

NASA, ESA, Badan Antariksa Kanada, Simon Lilly (ETH Zurich), Daichi Kashino (Universitas Nagoya), Jorrit Mathie (ETH Zurich), Christina Ehlers (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari McKenzie (ETH Zurich)

Sembunyikan keterangan

Alihkan keterangan

NASA, ESA, Badan Antariksa Kanada, Simon Lilly (ETH Zurich), Daichi Kashino (Universitas Nagoya), Jorrit Mathie (ETH Zurich), Christina Ehlers (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari McKenzie (ETH Zurich)

Sejak diluncurkan, Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mengirimkan kembali gambar dan detail secara detail spektrum Dari galaksi saat alam semesta baru berusia 900 juta tahun.

NASA, ESA, Badan Antariksa Kanada, Simon Lilly (ETH Zurich), Daichi Kashino (Universitas Nagoya), Jorrit Mathie (ETH Zurich), Christina Ehlers (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari McKenzie (ETH Zurich)

Teleskop Luar Angkasa James Webb adalah teleskop terkuat yang pernah diluncurkan ke luar angkasa. Dengan demikian, hal ini membantu mengantarkan era baru astrofisika. Para astronom kini dapat mempelajari galaksi yang lebih jauh dan lebih tua dari sebelumnya.

“Jika saya seorang ahli paleontologi, saya akan menggali lebih dalam untuk menemukan tulang tertua,” katanya. “Dalam astronomi, yang kami lakukan hanyalah melihat sejarah kami.” Jorge Moreno, profesor astronomi di Pomona College. “Kita harus melihat ke masa lalu, tapi kita tidak punya mesin waktu. Jadi yang kita lakukan adalah melihat dari jarak yang sangat jauh.”

Saat menyelidiki sejarah alam semesta yang dalam dan jauh, para ilmuwan terkejut menemukan bahwa galaksi muncul dalam sejarah kosmik kita jauh lebih cepat dari perkiraan para ilmuwan.

Ini adalah kontroversi galaksi yang membuat heboh sekaligus membingungkan para astronom di seluruh dunia.

Jadi, apa yang menarik perhatian para astronom dari galaksi-galaksi ini? JWST tidak hanya mendeteksi galaksi yang sedang terbentuk 200-500 juta tahun yang lalu Setelah Big Bang, begitu pula mereka Lebih besar Dan Lebih cerah Apa yang diharapkan para astronom.

Gunakan cahaya untuk melihat ke masa lalu

Galaksi terjauh yang terlihat oleh teleskop juga termasuk yang tertua di alam semesta kita. Teleskop Luar Angkasa James Webb dapat melihatnya karena menangkap cahaya redup yang dipancarkannya.

Pada saat cahaya dari wilayah jauh di alam semesta ini mendekati teleskop, cahaya tersebut berada dalam jangkauan inframerah, dan tidak lagi terlihat dengan mata telanjang. Cahaya yang terlihat oleh manusia hanyalah sebagian kecil dari total jangkauan cahaya yang terdapat di permukaan bumi Medan elektromagnetik.

Pergeseran merah kosmik adalah proses pemanjangan panjang gelombang cahaya saat melintasi alam semesta yang mengembang.

NASA dan A. Bidang (STScI)

Sembunyikan keterangan

Alihkan keterangan

NASA dan A. Bidang (STScI)

Pergeseran merah kosmik adalah proses pemanjangan panjang gelombang cahaya saat melintasi alam semesta yang mengembang.

NASA dan A. Bidang (STScI)

Cahaya ini harus menempuh perjalanan yang cukup lama hingga mencapai teleskop. Sebagai referensi, cahaya membutuhkan waktu sekitar delapan menit untuk berpindah dari matahari ke mata Anda. Cahaya dari Proxima Centauri, bintang tetangga terdekat Matahari, membutuhkan waktu lebih dari empat tahun untuk mencapai kita di Bumi.

Melihat seorang remaja ketika Anda mengharapkan taman kanak-kanak

Cahaya adalah pedang bermata dua dalam konteks galaksi-galaksi ini. Inilah yang memungkinkan kita mempelajari galaksi. Tapi ada lebih dari yang diperkirakan para astronom.

Kecerahan suatu galaksi dapat dikaitkan dengan massanya, karena cahaya suatu galaksi berasal dari bintang. Jika Anda mengasumsikan kecerahan rata-rata dan massa bintang tertentu, Anda dapat memperkirakan secara kasar massa galaksi.

Namun sebagian besar pemodelan yang dilakukan para astronom hingga saat ini membuat mereka percaya bahwa tidak ada cukup waktu bagi galaksi untuk memperoleh massa sebesar itu dalam waktu sesingkat itu.

“Ini seperti jika Anda pergi ke taman kanak-kanak dan melihat seorang remaja,” kata Moreno.

Namun, Moreno mengatakan asumsi bahwa kecerahan sama dengan massa mungkin tidak selalu akurat. Misalnya, mungkin terdapat lubang hitam supermasif aktif di pusat galaksi-galaksi awal ini Tablet akumulator cerah Atau jet berenergi tinggi yang akan membuat galaksi tampak masif secara artifisial. Atau, jika terdapat debu panas di galaksi – yang tampak sangat terang dalam panjang gelombang inframerah yang ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb – hal ini juga akan membuat galaksi tampak lebih masif daripada yang sebenarnya.

Ketika galaksi muda menjadi tua dibandingkan usianya

Kebanyakan galaksi dibagi menjadi dua jenis: galaksi spiral, yang berbentuk seperti cakram dan memiliki lengan yang terbuat dari debu dan gas; Dan bentuk elips, seperti bola cahaya lembut.

Hingga saat ini, para ilmuwan berpikir bahwa galaksi mana pun dari periode yang relatif awal dalam sejarah alam semesta masih terlalu kecil untuk dimasukkan ke dalam galaksi biner. Sebaliknya, para astronom mengira galaksi hanyalah gumpalan. Namun Moreno dan astronom lain seperti dia kini bersemangat untuk mempelajari galaksi yang tampaknya sangat terorganisir.

“Beberapa di antaranya sangat mirip dengan galaksi di alam semesta lokal,” katanya. “Mereka tampaknya memiliki struktur tambahan dan bahkan mungkin memiliki lengan spiral. Ini bukanlah sesuatu yang kami harapkan.”

Tingginya tingkat struktur dan kecerahan galaksi-galaksi ini membuat beberapa ahli astrofisika mempertanyakan usia alam semesta.

Alam semesta tampaknya tidak berumur satu hari pun lebih dari 13,8 miliar tahun

dengan parah.

Dalam upaya untuk menjelaskan galaksi-galaksi yang sangat terang, sangat terstruktur – dan mungkin sangat masif – yang ada pada masa awal alam semesta, beberapa peneliti berhipotesis bahwa umur alam semesta kira-kira dua kali lebih tua dari perkiraan sebelumnya. Mereka mendorong usia alam semesta dari 13,8 miliar tahun menjadi sekitar 26,7 miliar tahun.

Sebuah artikel yang diterbitkan awal tahun ini di majalah Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Societykamu Saya sampai pada kesimpulan ini setelah menggabungkan dua model alam semesta. Salah satunya adalah model perluasan alam semesta yang diterima secara umum. Model ini menunjukkan bahwa seiring dengan perluasan alam semesta, cahaya dari galaksi harus bergerak lebih jauh, sehingga terjadi pergeseran dari spektrum cahaya yang lebih biru ke spektrum cahaya yang lebih merah. Model lain yang digabungkan dengannya telah dibantah. Ini disebut model cahaya lelah, dan mengklaim bahwa saat cahaya bergerak melalui alam semesta, warnanya menjadi lebih merah karena “lelah” atau kehilangan energi.

Moreno mengatakan bahwa meskipun menurutnya menggabungkan model adalah hal yang cerdas, hal itu tidak didukung oleh bukti ilmiah.

“Saya pikir dalam sains, jika Anda sudah memiliki model yang lebih sederhana, Anda harus tetap menggunakannya, kecuali Anda memiliki bukti luar biasa yang menunjukkan sebaliknya.”

Moreno juga memperingatkan masyarakat untuk tidak terlalu cepat berasumsi bahwa alam semesta dua kali lebih tua dari perkiraan sebelumnya. Jika hal ini benar, para ilmuwan dapat membuktikannya dengan mengamati langsung bintang dan galaksi yang berusia lebih dari 13,8 miliar tahun, usia alam semesta yang diterima saat ini.

Tidak ada bukti seperti itu yang ditemukan.

Kami berhenti sejenak untuk mempelajari kebijaksanaan Hongaria kuno

NASA menerima lebih banyak data dari Teleskop Luar Angkasa James Webb setiap hari, dan dengan tambahan data tersebut muncul potensi solusi baru.

Namun bagi Moreno, meluangkan waktu sejenak untuk merenungkan kesimpulan yang kita peroleh berdasarkan observasi juga penting.

Hal yang sama berlaku untuk pelajaran yang didapat dari galaksi-galaksi ini, yang dicatat oleh Moreno, saat mereka melewati periode kecerahan dan keremangan yang bergantian. “Saya pikir itu adalah sesuatu yang perlu kita pelajari dari mereka – bahwa penting untuk memiliki saat-saat ketika kita benar-benar bersemangat untuk menemukan sesuatu. Namun ada saat-saat di mana kita perlu menenangkan diri, istirahat dan benar-benar memikirkan segala sesuatunya dengan jelas dan jernih. . Perlahan-lahan.”

Episode ini diproduseri oleh Rachel Carlson. Diedit oleh Rebecca Ramirez dan Pearly McCoy. Anil Oza membenarkan faktanya. Josh Newell adalah teknisi suara. Terima kasih khusus kepada James Davenport.

Pertanyaan atau perbedaan pendapat? Email kami di [email protected].