Tanda-tanda AIR ditemukan di galaksi 12,88 miliar tahun cahaya dari Bumi

Tanda-tanda air telah ditemukan di galaksi 12,8 miliar tahun cahaya dari Bumi, yang menurut para astronom adalah galaksi paling jauh dan paling awal yang ditemukan hingga saat ini.

Sejumlah molekul telah ditemukan di SPT0311-58, sebuah galaksi masif sejak alam semesta baru berusia 780 juta tahun.

Menggunakan Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) di Chili, para astronom di University of Illinois di Urbana-Champaign menemukan bukti molekul air, yang terdiri dari atom hidrogen dan oksigen di galaksi kuno.

Ini menunjukkan bahwa “alam semesta molekuler berjalan sangat awal,” kata mereka, dengan cepat bergerak dari helium dan hidrogen atau helium hidrida ke kombinasi yang lebih kompleks.

Unsur-unsur yang lebih berat dari helium dan hidrogen menyatu di inti bintang pada akhir hidupnya, jadi penelitian ini menunjukkan bahwa bintang pertama terbentuk, mati, dan kematiannya menghasilkan molekul dalam 800 juta tahun.

Hal ini pada gilirannya menyebabkan segala sesuatu yang kita ketahui hari ini, termasuk bumi, matahari, tata surya, dan umat manusia itu sendiri.

Penelitian baru termasuk beberapa studi yang paling rinci dan kompleks dari gas molekuler di alam semesta awal.

Menemukan bukti molekul air yang berasal dari masa lalu memberi tim gambaran sekilas tentang seberapa cepat alam semesta berubah, kata tim tersebut.

Daerah tempat ditemukannya molekul, SPT0311-58, terdiri dari dua galaksi dan pertama kali dilihat oleh ilmuwan ALMA pada tahun 2017.

Jaraknya 12,8 miliar tahun cahaya dari Bumi, yang berarti bahwa cahaya yang kita lihat berasal dari 12,8 miliar tahun yang lalu, selama apa yang dikenal sebagai era reionisasi.

Zaman ini datang pada saat alam semesta hanya lima persen dari usianya saat ini ketika bintang-bintang dan galaksi-galaksi pertama lahir.

Dalam cahaya yang kita lihat, sepertinya kedua galaksi mulai bergabung, dan laju pembentukan bintang yang cepat menghabiskan gas mereka, menyebabkan mereka akhirnya membentuk sepasang galaksi elips besar.

“Menggunakan pengamatan ALMA resolusi tinggi dari gas molekuler di pasangan galaksi yang dikenal secara kolektif sebagai SPT0311-58, kami mendeteksi molekul air dan karbon monoksida di dua galaksi yang lebih besar,” kata penulis utama Sreevani Jarugula.

“Di atas segalanya, oksigen dan karbon adalah elemen generasi pertama, dan dalam bentuk molekul karbon monoksida dan air, mereka sangat penting untuk kehidupan seperti yang kita ketahui,” jelas astronom dan peneliti utama.

SPT0311-58 saat ini adalah galaksi paling masif sejak alam semesta masih muda dan mengandung lebih banyak debu dan gas daripada galaksi awal lainnya.

“Ini memberi kita banyak peluang potensial untuk mengamati banyak molekul dan lebih memahami bagaimana unsur-unsur pencipta kehidupan ini memengaruhi evolusi alam semesta awal,” kata Jarugula.

Air adalah molekul paling melimpah ketiga di alam semesta setelah molekul hidrogen dan karbon monoksida, dengan studi sebelumnya tentang galaksi di alam semesta lokal dan awal yang menghubungkan emisi air dan emisi inframerah-jauh dari debu.

“Debu menyerap radiasi ultraviolet dari bintang-bintang di galaksi dan memancarkannya sejauh foton inframerah.

“Ini juga merangsang molekul air, yang mengarah pada emisi air yang dapat diamati oleh para ilmuwan. Dalam hal ini, ini membantu kami menemukan emisi air di galaksi besar ini.’

Korelasi ini dapat digunakan untuk mengembangkan air sebagai pelacak pembentukan bintang, yang kemudian dapat diterapkan pada galaksi pada skala kosmologis.

Cahaya biru muda adalah rangkaian debu dengan garis molekul untuk H20 yang terlihat di galaksi sangat awal dalam sejarah alam semesta

Mempelajari galaksi pertama yang terbentuk di alam semesta akan membantu para ilmuwan lebih memahami pembentukan, pertumbuhan, dan evolusi mereka – dan apa yang dihasilkan, termasuk Bumi dan seluruh tata surya.

“Galaksi awal membentuk bintang dengan kecepatan seribu kali lebih cepat dari Bima Sakti,” kata Jarugula.

“Meneliti kandungan gas dan debu dari galaksi-galaksi awal ini memberi kita informasi tentang sifat-sifatnya, seperti:”

Menurut Jarugula, masih banyak yang harus dipelajari tentang SPT0311-58 dan galaksi-galaksi alam semesta awal.

Konsepsi seniman ini menunjukkan rangkaian debu dan garis molekul karbon monoksida dan air yang terlihat pada pasangan galaksi yang dikenal sebagai SPT0311-58

Beberapa pertanyaan yang ingin mereka jawab antara lain, “Bagaimana begitu banyak gas dan debu bergabung untuk membentuk bintang dan galaksi begitu awal di alam semesta?”

“Jawabannya memerlukan studi lebih lanjut tentang galaksi-galaksi pembentuk bintang ini dan yang serupa untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan struktural dan evolusi alam semesta awal,” jelas Jarugula.

“Hasil yang menarik ini, menunjukkan kekuatan ALMA, melengkapi koleksi pengamatan alam semesta awal yang berkembang,” kata Joe Pesce, astrofisikawan dan direktur program ALMA di National Science Foundation.

“Molekul-molekul ini, yang penting bagi kehidupan di bumi, terbentuk secepat mungkin, dan mengamatinya memberi kita wawasan tentang proses fundamental alam semesta yang sangat berbeda dari hari ini.”

APA ITU ALMA?

Atacama Large Millimeter Array, atau disingkat ALMA, terletak jauh di gurun Chili di salah satu tempat terkering di bumi.

Pada ketinggian 16.400 kaki, sekitar setengah tinggi jet jumbo dan hampir empat kali tinggi Ben Nevis, para pekerja harus membawa tangki oksigen untuk menyelesaikan konstruksi.

Itu ditugaskan pada Maret 2013 dan merupakan teleskop berbasis darat yang paling kuat di dunia.

Ini juga yang tertinggi di dunia, dan hampir 1 miliar pound ($ 1,2 miliar), itu salah satu yang paling mahal dari jenisnya.

Atacama Large Millimeter Array, atau disingkat ALMA, terletak jauh di gurun Chili di salah satu tempat terkering di bumi. Diaktifkan pada Maret 2013, ini adalah teleskop berbasis darat paling kuat di dunia