Galaksi HD1 terjauh 13 miliar tahun cahaya sebagai galaksi terjauh tapi apa ada disana

Sebuah cahaya merah ini mungkin berada 13,5 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Memecahkan rekor objek astronomi terjauh yang pernah di temukan.

Disebut Galaksi HD1, munculnya titik merah kemungkinan berasal dari kumpulan bintang generasi pertama dari galaksi kuno.

Gambar tersebut menunjukan keberadaan galaksi pada waktu disana, ketika di masa kegelapan awal alam semesta yang baru lahir. Ketika usia alam semesta baru beberapa ratus juta tahun. Tapi terlihat tim astronom di masa sekarang yang sudah berusia 13,8 miliar tahun.

Ketika usia alam semesta 13,8 miliar tahun lalu, diperkirakan alam semesta hanya ruang kosong. Belum muncul bintang bahkan galaksi, dan isinya hanya di dominasi gas helium dalam masa yang supermasif, tapi gas masih sangat panas akibat ledakan besar (Big Bang).

Galaksi pertama diperkirakan terbentuk sekitar seratus juta tahun setelah Big Bang. Galaksi awal diperkirakan memiliki ukuran jauh lebih kecil di banding generasi galaksi modern, sekitar sepersejuta massa Bima Sakti tapi isinya jauh lebih padat," kata peneliti studi dan astrofisikawan Harvard Avi Loeb kepada media Live Science

Itu pertanyaan rumit untuk dijawab, ketika menemukan sesuatu yang begitu jauh, kata Fabio Pacucci, astronom di Harvard ;Smithsonian Center for Astrophysics, yang menyamakannya seperti menebak sebuah kapal yang jauh dan menentukan warna bendera diatasnya, tapi dalam kabut tebal di tengah badai, katanya

Seperti tangkapan cahaya merah ini tersembunyi di sebagian kecil bidang di langit.

Para peneliti menemukan HD1 dalam data yang dikumpulkan selama 1.200 jam, dari total waktu pengamatan Teleskop Subaru, Teleskop VISTA, Teleskop Inframerah Inggris dan Teleskop Luar Angkasa Spitzer.

Peralatan canggih astronomi secara khusus melihat pergeseran merah untuk memperkirakan berapa jauh benda tersebut dari Bumi, termasuk usia gambar yang tertangkap tersebut.

Sebuah fenomena di ruang angkasa, dimana gelombang cahaya akan meregang atau menjadi lebih merah bila sebuah objek bergerak menjauh dari titik pengamat (misal dilihat dari sudut bumi tapi benda tersebut sebenarnya menjauh.

Baca juga - Fenomena RedShift melihat ruang angkasa seperti ruang waktu apa yang dilihat sekarang sudah terjadi

Dalam hal ini, pergeseran merah menyarankan HD1 sangat jauh dengan tingkat pergeseran z.
Mencapai angka z=13,27 dalam skala pergeseran cahaya merah (Infrared)

Para peneliti menemukan panjang gelombang merah yang tertangkap tersebut, setara keberadaan galaksi yang terletak 13,5 miliar tahun cahaya jauhnya dari Bumi.

Kira kira posisi cahaya titik merah Galaksi HD1 berada di sisi kanan pada waktu disana dengan angka z=13,3.

Setelah masa Big Bang, lalu memasuki era kegelapan yang berlangsung ratusan juta tahun. Setelah masa tersebut mulai muncul bintang bintang super-masif yang sangat besar dan panas.



Galaksi HD1 tampaknya tumbuh dengan kecepatan tinggi sekitar 100 bintang setiap tahun, atau setidaknya 10 kali lipat lebih cepat dari kecepatan yang diprediksi sebelumnya. Dengan setiap ledakan bintang (munculnya bintang) di galaksi awal. Menghasilkan bintang dengan kecepatan luar biasa cepat.

Di sisi lain, karena alam semesta yang baru lahir memiliki dominasi elemen gas Hidrogen.
Bintang-bintang disana juga lebih masif, lebih terang (dalam panjang gelombang ultraviolet) dan lebih panas daripada bintang yang lebih muda, kata para peneliti yang menemukan.

Galaksi HD1 bisa menjadi rumah bagi bintang generasi pertama alam semesta, yang disebut bintang Populasi III; jika identitas itu dapat diverifikasi, ini akan menjadi pengamatan pertama dari jenis bintang ini, kata para peneliti.

Sejauh ini peneliti belum dapat menemukan bintang tipe Populasi III (bintang generasi pertama) yang menjadi perkembangan bintang generasi Populasi II dan bintang saat ini sebagai generasi Populasi I.
Menemukan bintang generasi Populasi II saja masih sangat jarang.

Ada kemungkinan lain, mungkin titik merah HD1 sebenarnya emisi dari sebuah lubang hitam supermasif dengan massa sekitar 100 juta kali massa matahari.

Untuk mengetahui identitas apa sebenarnya titik cahaya HD1, para peneliti harus mencari jejak sinar-X yang dipancarkan saat material ditarik gravitasi lubang hitam.
"Jika HD1 adalah lubang hitam, kita harus melihat ada emisi sinar-X darinya.
Lubang hitam belum dapat dilihat, tapi ada tanda seperti radiasi tersendiri yang dapat tertangkap teleskop gelombang radio atau teleskop X-ray.

Jika tidak menemukan sinar-X, emisi itu pasti berasal dari bintang-bintang masif (raksasa)" kata Loeb

"Penemuannya adalah kabar baik bagi teleskop Webb yang kemungkinan akan menemukan lebih banyak lagi," kata Loeb
"Menemukan jamur di pinggiran halaman belakang rumah, sering kali menjadi tanda ada lebih banyak jamur di luar sana."
Penemuan tersebut baru awal, mungkin ada banyak lagi benda seperti HD1 yang dapat dilihat

Penemuan ini dapat membantu ilmuwan memahami kapan bintang dan galaksi pertama terbentuk di awal alam semesta.
Dan bagaimana dampak pada alam semesta, kata Loeb.
"Ini adalah pencarian sumber kosmik kita, karena kehidupan tidak akan ada tanpa elemen berat yang dihasilkan bintang generasi pertama"

Beberapa cahaya merah yang menunjukan galaksi terjauh sudah ditemukan.
Galaksi HD1 ditemukan bersamaan dengan HD2. Dan dilaporkan pertama oleh astronomi universitas Tokyo tahun 2022.
Sejauh ini HD1 menjadi galaksi terjauh yang pernah dilaporkan, dengan pergerakan cahaya merah spektroskopi z=13,27.

Usia perkiraan 330 juta tahun setelah waktu 0 atau Big Bang.

Galaksi HD2 ditemukan dengan usia sekitar 420 juta setelah waktu Big Bang pada tahun 2016

Kedua galaksi akan diteliti lebih lanjut dengan instrumen lebih kuat, teleskop James Webb. Dan diharapkan dapat menemukan ribuan galaksi lain yang terbentuk di awal alam semesta.

Deskripsi HD1 akan diterbitkan dalam The Astrophysical Journal edisi 8 April.
Dan makalah menyertainya beberapa spekulasi tentang bentuk HD1 diterbitkan secara online pada tanggal 1 April di media arXiv

Catatan galaksi terjauh yang pernah di temukan dan dikonfirmasi, samapi pergeseran z = 13+

Benda terjauh yang ditemukan (April 2022)
Nama	Redshift z	Jarak M tahun Cahaya	Bentuk	Catatan
HD1 (tahun 2022)	z = 13.27	13.5	Galaksi	Formulatif
GN-z11	z = 11.09	13.39	Galaksi	Terkonfirmasi
MACS1149-JD1	z = 9.11	13.26	Galaksi	Terkonfirmasi
EGSY8p7	z = 8.68	13.23	Galaksi	Terkonfirmasi
A2744 YD4	z = 8.38	13.20	Galaksi	Terkonfirmasi
MACS0416 Y1	z = 8.31	13.20	Galaksi	Terkonfirmasi
GRB 090423	z = 8.2	13.18	Radiasi Gamma
EGS-zs8-1	z = 7.73	13.13	Galaksi	Terkonfirmasi Galaksi
z7 GSD 3811	z = 7.66	13.11	Galaksi	Galaksi
J0313-1806	z = 7.64		Quasar Black Hole
z8 GND 5296	z = 7.51	13.10	Galaksi	Tekonfirmasi Galaksi
A1689-zD1	z = 7.5	13.10	Galaksi	Galaksi
GS2_1406	z = 7.452	13.095	Galaksi	Galaksi
SXDF-NB1006-2	z = 7.215	13.07	Galaksi	Galaksi
GN-108036	z = 7.213	13.07	Galaksi	Galaksi
BDF-3299	z = 7.109	13.05	Galaksi
ULAS J1120+0641	z = 7.085	13.05	Quasar Black Hole
A1703 zD6	z = 7.045	13.04	Galaksi
BDF-521	z = 7.008	13.04	Galaksi
G2-1408	z = 6.972	13.03	Galaksi
IOK-1	z = 6.964	13.03	Galaksi	Lyman-alpha emisi
LAE J095950.99+021219.1	z = 6.944	13.03	Galaksi	Lyman-alpha emisi Faint Galaksi

Lyman-alpha- Jejak spektrum dari gas hidrogen dengan jumlah sangat besar, membentang sampai ribuan tahun cahaya.
Quasar - jejak aktivitas lubang hitam supermasif yang energik, umumnya terditeksi dari aktivitas di tengah sebuah galaksi
Radiasi Gamma - jejak dari aktivitas lain seperti bintang pulsar, lubang hitam, ledakan bintang menjadi supernova

Astronom temukan galaksi Maisie sebagai galaksi terjauh tahun 2023. Ditemukan tahun 2022, membutuhkan waktu perhitungan, memastikan galaksi tersebut berada 390 juta tahun setelah Big Bang. Galaksi Maisie menjadi yang terjauh dengan pengamatan teleskop JWST, masih ada galaksi lain walau hampir mendekati.

Cahaya dari galaksi MACS1149-JD1 sangat samar. Obsevasi ALMA dengan teleskop radio mendapatkan citra berwarna merah. Tapi teleskop JWST melihat galaksi tersebut seperti kabut. Diperkirakan citra yang diambil dari galaksi terjauh dengan jarak 13,3 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Tim yang menghitung 4 galaksi terjauh dengan pergeseran Redshift mencapai angka 13. Artinya hanya beberapa juta tahun setelah terbentuk Big Bang. Menjadi pertanyaan, bagaimana galaksi sudah terbentuk lebih cepat. Mengapa teori alam semesta mulai dipertanyakan.

Astronot pergi ke bulan komunikasi sampai 1.5 detik. Bagaimana berkomunikasi dari Saturnus ke Bumi. Bagaimana bila lebih jauh lagi, misal melihat Bumi dari 5 miliar tahun cahaya . Mungkin disana tidak melihat manusia, walau manusia sudah ada saat ini. Teleskop JWST menemukan galaksi 13,4 miliar tahun cahaya jauhnya.

Galaksi HIPASS J1131–31 adalah galaksi yang unik. Memiliki populasi bintang berwarna biru. Ditemukan tahun 2002 tetapi belum diketahui seperti apa, karena tertutup oleh sebuah bintang. Setelah posisi bintang bergeser, baru diketahui sebuah galaksi kerdil yang berbeda dari populasi bintang di galaksi lain.

Astronom mengumpulkan data selama 15 tahun berdasarkan instrumen teleskop Sloan Digital Sky Survey. Melihat ke satu sudut mendapatkan 200 ribu galaksi. Ini hanya sebagian pengamatan pada sudut langit. Setiap titik adalah galaksi, ditampilkan dalam peta Map of Universe

Hubble di tahun 2022 telah berumur 32 tahun. Pembicaraan Nasa dan SpaceX, ingin memperbaiki Hubble dan mengirim ke orbit lebih tinggi. Karena teleskop telah turun 30km dari posisi awal. Kemungkinan lain, bisa saja di servis oleh astronot.

Teleskop James Webb memecahkan rekor melihta gambar galaksi terjauh. Galaksi GLASS-z13 baru berusia 300 juta tahun setelah Big Bang. Walau tim peneliti masih terkejut, begitu mudah menemukan galaksi amat jauh dengan kemampuan teleskop James Webb terbaru.

Gambar berwarna Teleskop James Webb atau JWS sangat menakjubkan untuk studi ilmiah. Ada satu tempat disebut cluster galaksi SMACS 0723, kelompok galaksi saling berdekatan. JWS juga mendapatkan 4 galaksi yang jauhnya 13 miliar tahun cahaya.

Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA / ESA menangkap gambar luar biasa dari Galaksi Black Eye / Mata Hitam, juga dikenal sebagai Messier 64 (M64). Nama mata hitam menjadi keunikan galaksi M64 dibanding galaksi lain. Karena sisi luar dan dalam galaksi berputar saling berlawanan arah

Mengunakan teleskop radio ALMA, tim astronom tidak sengaja menemukan dua galaksi kuno REBELS-12-2 dan REBELS-29-2. Awalnya tim meneliti 2 galaksi REBELS-12 dan REBELS-29, tapi muncul sinyal keruh atau gangguan tepat disamping 2 galaksi. Ternyata itu bukan sinyal kotor, melainkan tanda dari sinyal galaksi berbeda yang amati.

Quasar J0313-1806 memecahkan rekor lubang hitam tertua dan terjauh. Mengalahkan rekor sebelumnya yang 20 juta tahun lebih mudah. Para astronom tidak tahu mengapa lubang hitam tersebut dapat terbentuk. Hipotesa sementara akibat gas hidrogen yang super masif sudah terbentuk dan membuat lubang hitam raksasa hadir lebih dulu.

Galaksi MAMBO-9 memecahkan rekor baru yang dapat di amati oleh astronom. Karena jaraknya dari Bumi dan mendekati 13 miliar tahun cahaya, dan salah satu galaksi terjauh yang dapat diamati. Kalau ditanya seperti apa jarak itu. Usia alam semesta 13,7 miliar tahun, tepatnya baru 970 juta tahun setelah alam semesta lahir.

Ketika awal alam semesta terbentuk, tidak ada yang melihat adanya kelompok galaksi sudah terbentuk. Sekarang ditemukan galaksi purba sudah terbentuk sejak 800 juta tahun setelah dimulainya pembentukan alam semesta.Beberapa galaksi sudah mulai berkelompok, sebagai bukti protocluster.

Galaksi GN-z11 menjadi galaksi terjauh yang diumumkan oleh badan antariksa Eropa ESA. Usianya diperkirakan hanya 400 juta tahun setelah terjadi Big Bang. Mengalahkan rekor terjauh galaksis Galaksi EGSY8p7 yang mencapai 600 juta tahun setelah terjadi Big Bang.

Karena lensa gravitasi dari galaksi lain, Hubble menemukan 3 galaksi tersembunyi. Diperkirakan jaraknya mendekati 500 ribu tahun setelah terjadi Big Bang atau pembentukan alam semesta. Karena sangat jauh sekalee, bentuknya masih berwarna merah samar.