Para astronom telah mendeteksi kluster galaksi yang besar dan bergejolak - dengan potensi ribuan galaksi individu - di alam semesta awal.
Cluster IDCS 1426, diperlihatkan di sini, adalah kluster galaksi yang paling masif yang ditemukan dalam 4 miliar tahun pertama setelah Big Bang. Gambar melalui NASA, ESA, U. of Florida, U. of Missouri, dan U. of California
Sebuah tim astronom telah mendeteksi gugusan galaksi paling masif yang belum ditemukan dalam 4 miliar tahun pertama setelah Big Bang. Gugusan galaksi yang luas dan berputar - yang diberi label IDCS J1426.5 + 3508 (alias IDCS 1426) - berjarak 10 miliar tahun cahaya dari Bumi. Ini mungkin mengandung ribuan galaksi individu. Itu sekitar 250 triliun kali lebih besar dari matahari, atau 1.000 kali lebih besar dari galaksi Bima Sakti. Itu menurut penelitian baru yang dipresentasikan pada pertemuan American Astronomical Society (AAS) 2016 di Kissimmee, Florida, minggu lalu (4-7 Januari 2016).
Cluster galaksi adalah konglomerasi ratusan hingga ribuan galaksi yang terikat oleh gravitasi. Mereka adalah struktur paling masif di alam semesta.
Alam semesta awal adalah kekacauan gas yang kacau dan materi yang baru mulai menyatu menjadi galaksi yang berbeda ratusan juta tahun setelah Big Bang. Para ilmuwan sebelumnya berpikir bahwa dibutuhkan beberapa miliar tahun lagi bagi galaksi-galaksi tersebut untuk berkumpul menjadi kelompok galaksi raksasa.
Untuk mendapatkan perkiraan yang lebih tepat tentang massa gugus galaksi, Michael McDonald dan rekan-rekannya menggunakan data dari Hubble Space Telescope, Keck Observatory, dan Chandra X-ray Observatory. Gambar milik para peneliti.
IDCS 1426 tampaknya sedang mengalami pergolakan besar. Para peneliti mengamati simpul sinar-X yang cerah, sedikit di luar pusat cluster, menunjukkan bahwa inti cluster mungkin telah bergeser beberapa ratus ribu tahun cahaya dari pusatnya.
Para ilmuwan percaya bahwa inti mungkin telah copot dari tabrakan dengan cluster galaksi besar lainnya, menyebabkan gas di dalam cluster aduk, seperti anggur dalam gelas yang telah tiba-tiba dipindahkan.
Peneliti Michael McDonald, asisten profesor fisika dan anggota MIT's Kavli Center for Astrophysics and Space Research, mengatakan tabrakan semacam itu dapat menjelaskan bagaimana IDCS 1426 terbentuk begitu cepat di alam semesta awal, pada saat galaksi individu baru mulai terbentuk . Dalam sebuah pernyataan dari MIT, McDonald mengatakan:
Dalam skema besar benda-benda, galaksi mungkin tidak mulai terbentuk sampai alam semesta relatif dingin, namun benda ini muncul tak lama setelah itu. Dugaan kami adalah bahwa sekelompok besar yang sama besar datang dan agak merusak tempat itu sedikit. Itu akan menjelaskan mengapa ini sangat masif dan tumbuh begitu cepat. Ini yang pertama ke gerbang, pada dasarnya.
Cluster galaksi yang terletak relatif dekat, seperti kluster Virgo, sangat terang dan mudah dikenali di langit. McDonald berkata:
Mereka seperti kota-kota di ruang angkasa, tempat semua galaksi ini hidup sangat berdekatan. Di alam semesta terdekat, jika Anda melihat satu gugusan galaksi, pada dasarnya Anda telah melihat semuanya. Mereka semua terlihat seragam.
Semakin jauh ke belakang Anda melihat, semakin berbeda mereka mulai muncul.
Namun, menemukan gugusan galaksi yang jauh di ruang angkasa - dan lebih jauh ke masa lalu - sulit dan tidak pasti.
Pada 2012, para ilmuwan yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Spitzer NASA pertama kali mendeteksi tanda-tanda IDCS 1426 dan membuat beberapa perkiraan awal dari massanya. McDonald berkata:
Kami memiliki rasa seberapa besar dan jauh itu, tetapi kami tidak sepenuhnya yakin. Hasil baru ini adalah paku di peti mati yang membuktikan bahwa itulah yang awalnya kami pikirkan.
Untuk mendapatkan perkiraan yang lebih tepat tentang massa gugus galaksi, McDonald dan rekan-rekannya menggunakan data dari Hubble Space Telescope, Keck Observatory, dan Chandra X-ray Observatory.
Sekarang, tim sedang mencari galaksi individual di dalam kluster untuk memahami bagaimana megastruktur semacam itu dapat terbentuk di alam semesta awal. McDonald berkata:
Cluster ini seperti situs konstruksi. Itu berantakan, keras, dan kotor, dan ada banyak yang tidak lengkap. Dengan melihat ketidaklengkapan itu, kita bisa merasakan bagaimana tumbuh.
Sejauh ini, kami telah mengkonfirmasi sekitar selusin galaksi, tetapi kami baru saja melihat ujung gunung es.