Para astronom di Universitas Rutgers telah menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb untuk mempelajari galaksi Wolf–Lundmark–Melotte, mengungkap sejarah pembentukan bintang di awal alam semesta. Temuan mereka menawarkan wawasan baru tentang bagaimana galaksi berevolusi dan peran suhu dalam pembentukan bintang. Kredit: NASA
Astronom Rutgers mencari petunjuk tentang awal alam semesta.
Dengan menggunakan kumpulan data besar yang dikumpulkan melalui Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA, tim peneliti yang dipimpin oleh astronom Universitas Rutgers – New Brunswick menggali petunjuk tentang kondisi yang ada di awal alam semesta.
Tim tersebut telah mengkatalogkan usia bintang-bintang di galaksi Wolf–Lundmark–Melotte (WLM), sehingga menghasilkan gambaran paling detail, menurut para peneliti. WLM, tetangga Bima Saktimerupakan pusat aktif pembentukan bintang yang mencakup bintang-bintang purba yang terbentuk 13 miliar tahun lalu.
Penggalian Arkeologi Melalui Kosmos
“Dengan melihat secara mendalam dan melihat dengan sangat jelas, kita mampu, secara efektif, kembali ke masa lalu,” kata Kristen McQuinn, asisten profesor di Departemen Fisika dan Astronomi di Sekolah Seni dan Sains, yang memimpin penelitian tersebut. penelitian, dijelaskan dalam Jurnal Astrofisika. “Pada dasarnya Anda melakukan semacam penggalian arkeologi untuk menemukan bintang bermassa sangat rendah yang terbentuk pada awal sejarah alam semesta.”
McQuinn memuji cluster komputasi kinerja tinggi Amarel yang dikelola oleh Rutgers Office of Advanced Research Computing karena memungkinkan tim menghitung sejarah perkembangan bintang di galaksi. Salah satu aspek dari penelitian ini melibatkan melakukan satu perhitungan besar dan mengulanginya sebanyak 600 kali, kata McQuinn.
Upaya komputasi besar-besaran juga membantu memastikan kalibrasi teleskop dan prosedur pemrosesan data yang akan bermanfaat bagi komunitas ilmiah yang lebih luas, tambahnya.
Dua pemandangan sebagian galaksi WLM, satu diambil dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA (kiri), yang kedua dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb. Kredit: Sains: NASA, ESA, CSA, IPAC, Kristen McQuinn (RU), Pemrosesan Gambar: Zolt G. Levay (STScI), Alyssa Pagan (STScI)
Pentingnya Galaksi Bermassa Rendah
Apa yang disebut galaksi “bermassa rendah” menjadi perhatian khusus McQuinn. Karena diyakini mendominasi alam semesta awal, mereka memungkinkan para peneliti mempelajari pembentukan bintang, evolusi unsur kimia, dan dampak pembentukan bintang terhadap gas dan struktur galaksi. Pingsan dan tersebar di langit, mereka merupakan mayoritas galaksi di alam semesta lokal. Teleskop canggih seperti Webb memungkinkan para ilmuwan melihat lebih dekat.
WLM – sebuah galaksi “tidak beraturan”, artinya tidak memiliki bentuk yang berbeda, seperti spiral atau elips – ditemukan oleh astronom Jerman Max Wolf pada tahun 1909 dan dikarakterisasi secara lebih rinci pada tahun 1926 oleh astronom Swedia Knut Lundmark dan astronom Inggris Philibert Jacques Melotte. Letaknya di pinggiran Grup Lokal, sekelompok galaksi berbentuk halter yang mencakup Bima Sakti.
Berada di tepi Grup Lokal telah melindungi WLM dari dampak buruk akibat percampuran dengan galaksi lain, menjadikan populasi bintangnya dalam keadaan murni dan berguna untuk penelitian, kata McQuinn. WLM juga menarik bagi para astronom karena merupakan sistem yang dinamis dan kompleks dengan banyak gas, sehingga memungkinkannya membentuk bintang secara aktif.
Formasi Bintang di Galaksi WLM
Untuk merumuskan sejarah pembentukan bintang di galaksi – kecepatan kelahiran bintang dalam kurun waktu berbeda di alam semesta – McQuinn dan timnya menggunakan teleskop untuk dengan susah payah membidik petak langit yang berisi ratusan ribu bintang. Untuk menentukan usia sebuah bintang, mereka mengukur warnanya – yang mewakili suhu – dan kecerahannya.
“Kita dapat menggunakan apa yang kita ketahui tentang evolusi bintang dan warna serta kecerahan yang ditunjukkan untuk menentukan usia bintang-bintang di galaksi,” kata McQuinn, seraya menambahkan bahwa para peneliti kemudian menghitung bintang-bintang dari berbagai usia dan memetakan tingkat kelahiran bintang-bintang sepanjang sejarah. alam semesta. “Apa yang Anda dapatkan pada akhirnya adalah gambaran berapa umur struktur yang Anda lihat ini.”
Pengkatalogan bintang-bintang dengan cara ini menunjukkan kepada para peneliti bahwa kemampuan WLM dalam menghasilkan bintang mengalami pasang surut seiring berjalannya waktu. Pengamatan tim, yang mengkonfirmasi penilaian sebelumnya oleh para ilmuwan yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble, menunjukkan bahwa galaksi menghasilkan bintang-bintang pada awal sejarah alam semesta selama periode 3 miliar tahun. Itu berhenti sejenak, lalu menyala kembali.
McQuinn mengatakan dia yakin jeda tersebut disebabkan oleh kondisi khusus yang terjadi di alam semesta awal.
“Alam semesta saat itu sangat panas,” katanya. “Kami pikir suhu alam semesta akhirnya memanaskan gas di galaksi ini, dan mematikan pembentukan bintang untuk sementara waktu. Periode pendinginan berlangsung selama beberapa miliar tahun dan kemudian pembentukan bintang berlanjut lagi.”
Penelitian ini merupakan bagian dari NASAProgram Rilis Awal, di mana para ilmuwan yang ditunjuk bekerja dengan Institut Sains Teleskop Luar Angkasa dan melakukan penelitian yang dirancang untuk menyoroti kemampuan Webb dan membantu para astronom mempersiapkan pengamatan di masa depan.
NASA meluncurkan teleskop Webb pada Desember 2021. Instrumen bercermin besar itu mengorbit Matahari satu juta mil jauhnya dari Bumi. Para ilmuwan bersaing memperebutkan waktu di teleskop untuk mempelajari sejumlah topik termasuk kondisi awal alam semesta, sejarah tata surya, dan pencarian exoplanet.
“Ada banyak ilmu pengetahuan yang akan dihasilkan dari program ini yang belum dilakukan,” kata McQuinn.
Referensi: “Program Sains Rilis Awal Populasi Bintang Terselesaikan JWST. IV. Sejarah Pembentukan Bintang Grup Lokal Galaxy WLM” oleh Kristen. BW McQuinn, Max JB Newman, Alessandro Savino, Andrew E. Dolphin, Daniel R. Weisz, Benjamin F. Williams, Martha L. Boyer, Roger E. Cohen, Matteo Correnti, Andrew A. Cole, Marla C. Geha, Mario Gennaro , Nitya Kallivayalil, Karin M. Sandstrom, Evan D. Skillman, Jay Anderson, Alberto Bolatto, Michael Boylan-Kolchin, Christopher T. Garling, Karoline M. Gilbert, Leo Girardi, Jason S. Kalirai, Alessandro Mazzi, Giada Pastorelli, Hannah Richstein dan Jack T. Warfield. Jurnal Astrofisika.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad1105
Peneliti Rutgers lainnya dalam penelitian ini termasuk Max Newman, seorang mahasiswa doktoral, dan Roger Cohen, seorang rekan pascadoktoral, keduanya di Departemen Fisika dan Astronomi, Sekolah Seni dan Sains Rutgers.
Ilmuwan lain yang terlibat dalam penelitian ini berasal dari institusi termasuk: Universitas California–Berkeley; Teknologi Raytheon; Universitas Arizona; itu Universitas Washington; Institut Sains Teleskop Luar Angkasa di Baltimore, Md.; Observatorium Astronomi Institut Nasional Astrofisika di Roma, Italia; Pusat Data Sains Luar Angkasa, Roma, Italia; Universitas Tasmania, Australia; Universitas Yale; Universitas Johns Hopkins; Universitas Virginia; Universitas California – San Diego; Universitas Minnesota; Universitas Maryland; Universitas Texas – Austin; dan Observatorium Astronomi Padova, Padova, Italia.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
