Sebuah teleskop radio CSIRO telah mendeteksi bahan baku untuk membuat bintang-bintang pertama di galaksi yang terbentuk ketika alam semesta baru berusia tiga miliar tahun.
Teleskopnya adalah teleskop Compact Array Australia Teleskop CSIRO di dekat Narrabri, NSW. "Ini salah satu dari sedikit teleskop di dunia yang dapat melakukan pekerjaan yang sulit seperti itu, karena keduanya sangat sensitif dan dapat menerima gelombang radio dengan panjang gelombang yang tepat," kata astronom CSIRO, Profesor Ron Ekers.
Bahan baku untuk membuat bintang adalah gas hidrogen molekul dingin, H2. Itu tidak dapat dideteksi secara langsung tetapi keberadaannya diungkapkan oleh gas 'pelacak', karbon monoksida (CO), yang memancarkan gelombang radio.
Antena teleskop Compact Array CSIRO. Foto: David Smyth
Dalam satu proyek, astronom Dr Bjorn Emonts (CSIRO Astronomi dan Ilmu Luar Angkasa) dan rekan-rekannya menggunakan Compact Array untuk mempelajari konglomerat besar yang jauh dari 'rumpun' pembentuk bintang atau 'galaksi proto' yang sedang dalam proses berkumpul bersama sebagai galaksi masif tunggal. Struktur ini, disebut Spiderweb, terletak lebih dari sepuluh ribu juta tahun cahaya.
Tim Dr Emonts menemukan bahwa Spiderweb mengandung setidaknya enam puluh ribu juta kali massa Matahari dalam gas hidrogen molekuler, tersebar dalam jarak hampir seperempat juta tahun cahaya. Ini harus menjadi bahan bakar untuk formasi bintang yang telah terlihat di seluruh Spiderweb. "Memang, itu cukup untuk membuat bintang terbentuk setidaknya selama 40 juta tahun lagi," kata Emonts.
Dalam set studi kedua, Dr Manuel Aravena (European Southern Observatory) dan rekannya mengukur CO, dan karenanya H2, dalam dua galaksi yang sangat jauh.
Spiderweb, dicitrakan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble - sebuah galaksi pusat (MRC 1138-262) yang dikelilingi oleh ratusan 'rumpun' pembentuk bintang lainnya. Kredit: NASA, ESA, George Miley dan Roderik Overzier (Leiden Observatory)
Gelombang radio yang redup dari galaksi-galaksi ini diperkuat oleh medan gravitasi galaksi lain - yang berada di antara kita dan galaksi yang jauh.
Proses ini, yang disebut pelensaan gravitasi, "bertindak seperti lensa pembesar dan memungkinkan kita melihat objek yang lebih jauh daripada Spiderweb," kata Dr Aravena.
Tim Dr Aravena mampu mengukur jumlah H2 di kedua galaksi yang mereka pelajari. Untuk satu (disebut SPT-S 053816-5030.8), mereka juga dapat menggunakan emisi radio untuk membuat perkiraan seberapa cepat galaksi membentuk bintang - perkiraan yang independen dari cara lain yang diukur para astronom dalam laju ini.
Kemampuan Compact Array untuk mendeteksi CO disebabkan oleh peningkatan yang telah meningkatkan bandwidth - jumlah spektrum radio yang dapat dilihatnya sekaligus - enam belas kali lipat, dan membuatnya jauh lebih sensitif.
“Compact Array melengkapi teleskop ALMA baru di Chili, yang mencari transisi frekuensi CO yang lebih tinggi,” kata Ron Ekers.
Melalui CSIRO