Para Astronom Menangkap Sinyal Radio Melalui Jarak Galaksi yang Jauh

Teleskop Radio Metrewave di Pune, India (Gambar: Pusat Nasional Radio Astrofisika)

Para Astronom telah mendeteksi sinyal radio melalui jarak galaksi yang jauh

Sinyal terdeteksi pada panjang gelombang khusus dan signifikan yang dikenal sebagai "garis 21 sentimeter" atau "garis hidrogen", yang dipancarkan oleh atom hidrogen netral. Deteksi garis hidrogen dari galaksi yang begitu jauh oleh Teleskop Radio Metrewave Raksasa di India yang berarti para astronom siap untuk mulai menyelidiki pembentukan bintang dan galaksi.

Sinyal dari galaksi pembentuk bintang SDSSJ0826+5630 dipancarkan ketika galaksi berusia 13,8 miliar tahun, namun galaksi alam semesta ini baru berusia 4,9 miliar tahun. Sinyal tersebut memungkinkan para astronom untuk mengukur kandungan gas galaksi dan menemukan bahwa massanya dua kali lipat dari massa bintang yang terlihat manusia.

Galaksi memancarkan radiasi elektromagnetik atau cahaya yang melintasi berbagai panjang gelombang radio, tetapi sejauh ini gelombang radio dengan panjang gelombang 21 cm hanya terlihat dari dekat dan sumber galaksi yang lebih baru.

"Ini sama halnya dengan melihat ke belakang dalam waktu 8,8 miliar tahun," kata Arnab Chakraborty sebagai ahli kosmologi Pasca-Doktor Fisika Universitas McGill.

Kesulitan menemukan panjang gelombang dari galaksi yang lebih jauh disebabkan oleh fakta bahwa ketika radiasi elektromagnetik dari galaksi yang terlihat menempuh jarak yang sangat jauh ke Bumi, perluasan alam semesta meregangkan panjang gelombangnya dan menyebabkan energinya berkurang. Hal ini berarti teleskop di Bumi membutuhkan dorongan alami untuk melihat gelombang radio yang memiliki energi rendah dengan gelombang panjang seperti sinyal garis hidrogen.

Namun, tim peneliti mampu membuat deteksi pemecahan rekor menggunakan fenomena yang diprediksi sebagai bagian dari teori relativitas umum, teori gravitasi geometris Einstein, yang pertama kali diajukan pada tahun 1915.

Menangkap sinyal melalui jarak galaksi jauh

Sebuah fenomena yang dikenal sebagai pelensaan gravitasi terjadi ketika objek latar depan atau lensa dengan massa yang sangat besar duduk di antara pengamat dan sumber latar belakang, menyebabkan cahaya dari objek latar belakang melengkung dan mengambil jalur yang berbeda melalui sekitar objek lensa. Ini tidak hanya membuat satu objek muncul banyak titik di langit, tetapi juga dapat memiliki efek memperbesar cahaya ini.

Gambar Teleskop Luar Angkasa Hubble yang dikenal sebagai "Einstein Cross" menunjukkan cahaya dari quasar jauh setelah dibelokkan oleh galaksi terdekat yang bertindak sebagai lensa gravitasi. (Kredit gambar: NASA/ESA/STSci)

Dalam kasus SDSSJ0826+5630, sinyal gelombang radio diperbesar oleh galaksi lain di antara galaksi awal yang bertindak sebagai badan lensa. “Ini secara efektif menghasilkan perbesaran sinyal dengan faktor 30, memungkinkan teleskop untuk menangkapnya,” ungkap Nirupam Roy dari Associate Professor di Departemen Fisika Institut Sains India.

Tim astronom percaya bahwa pendeteksian sinyal garis hidrogen dari galaksi awal ini menunjukkan bahwa sinyal radio dapat diamati dari galaksi jauh lainnya.

Dengan begitu, dapat membuka cara baru untuk menggunakan teleskop radio gelombang panjang untuk menyelidiki evolusi bintang dan galaksi dan bagaimana alam semesta berevolusi menjadi kosmos yang kita lihat pada era saat ini.

Berbagi :