Cientistas menggunakan teleskop khusus untuk mengesan galaksi yang begitu jauh sehingga cahayanya mengambil masa berbilion tahun untuk mencapai Terra. Dengan memerhati objek kosmik purba ini, ahli astronomi boleh melihat rupa Universo pada peringkat awal pembentukannya. Estimativas menunjukkan bahawa kosmos yang boleh diperhatikan adalah rumah kepada lebih daripada satu trilion galaksi, tetapi kebanyakannya kekal tidak kelihatan oleh peralatan konvensional.
Mengesan objek terpencil sedemikian memerlukan menganalisis sinaran pada berbilang frekuensi spektrum elektromagnet, bukan hanya cahaya yang boleh dilihat yang boleh ditangkap oleh mata kita. “Universo memancarkan sinaran pada pelbagai frekuensi spektrum elektromagnet, dan setiap jalur mendedahkan jenis maklumat”, jelas ahli astrofizik Adam Smith Gontijo, profesor Universidade Católica dan Brasília.
Ahli astronomi Como mengesan galaksi yang jauh
Observar kosmos pada panjang gelombang yang berbeza adalah penting untuk mengesan struktur kosmik yang akan kekal tersembunyi dalam pemerhatian konvensional. Penyelidik menganalisis gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, ultraungu, sinar-X dan sinar gamma untuk mengumpulkan gambaran lengkap tentang apa yang ada di luar sana.
Regiões yang sangat bertenaga bagi Universo sering memancarkan sinaran ultraungu atau sinar-X, manakala struktur yang lebih sejuk, seperti awan gas dan habuk, mendedahkan dirinya dengan jelas dalam pemerhatian frekuensi inframerah atau radio. Kepelbagaian maklumat Essa membolehkan ahli astronomi mengenal pasti galaksi yang tidak dapat dilihat sepenuhnya jika diperhatikan pada satu panjang gelombang sahaja.
Fenomena penting dalam proses ini ialah anjakan merah, juga dipanggil anjakan merah. “Dalam kes galaksi yang sangat lama, pengembangan Universo menyebabkan cahaya yang dipancarkan oleh mereka sampai kepada kita ‘diregangkan’, beralih ke arah merah”, menerangkan Gontijo. Angkasa Como terus berkembang, cahaya yang dipancarkan oleh galaksi berbilion tahun yang lalu mengembara perjalanan yang sangat besar sehingga sampai ke planet kita. Durante ini melintasi kosmos, panjang gelombang secara beransur-ansur memanjang dan cenderung muncul dalam frekuensi yang lebih merah daripada spektrum elektromagnet.
Telescópios inframerah seperti James Webb telah menjadi instrumen penting untuk penerokaan ini. Peralatan Esses boleh mengesan sinaran inframerah yang dipancarkan oleh galaksi paling jauh, tepat pada julat spektrum tempat cahaya yang disesarkan ini kelihatan.
- Radio Ondas mendedahkan struktur bertenaga
- Infravermelho mengesan objek yang lebih sejuk dan lebih tua
- Raios X mengenal pasti kawasan aktiviti sengit
- Micro-gelombang memetakan latar belakang gelombang mikro kosmik
- Espectroscopia menganalisis komposisi kimia dan jarak
Espectroscopia: alat yang mendedahkan rahsia galaksi
Imej Além yang ditangkap oleh teleskop, ahli astronomi menggunakan spektroskopi untuk mendedahkan sifat galaksi terpencil. Teknik Essa menganalisis secara menyeluruh cahaya yang dipancarkan oleh objek angkasa untuk mengenal pasti komposisi kimia khusus mereka dan menganggarkan jarak yang memisahkan mereka daripada kita dengan tepat.
Quando seorang ahli astronomi menganalisis spektrum galaksi yang jauh dan dapat menentukan unsur kimia yang terdapat dalam objek itu. Kedudukan garis spektrum inframerah atau boleh dilihat mendedahkan maklumat tentang berapa banyak sinaran itu “diregangkan” oleh pengembangan Universo, membolehkan kami mengira sejauh mana galaksi ini dari Terra.
Mengapa memerhati ruang bermakna memerhati masa lalu
Ciri astronomi yang paling menarik terletak pada kebenaran fizikal yang mudah: memerhati Universo, tidak dapat dielakkan, memerhati masa lalunya. Realiti Essa wujud kerana cahaya mengambil masa untuk merentasi jarak kosmik yang luas.
“Sol terletak kira-kira 150 juta kilometer dari Terra. Cahayanya mengambil masa kira-kira lapan minit untuk sampai kepada kami”, jelas ahli astronomi Adriano Leonês, penyelidik Universidade dan Brasília. Quando kami melihat Sol meningkat di kaki langit, kami sebenarnya menggambarkan bintang kerana ia adalah lapan minit sebelum detik itu. Imej yang sampai ke mata kita membawa kelewatan sementara yang tidak dapat dielakkan.
Essa logik yang sama digunakan untuk semua objek angkasa yang boleh diperhatikan. Alfa Centauri, bintang paling hampir dengan Sistema Solar, terletak kira-kira empat tahun cahaya. Isso bermaksud cahaya itu meninggalkan bintang itu empat tahun lalu dan kini hanya tiba di sini. Ahli astronomi Quando menghalakan teleskop mereka ke galaksi yang sangat jauh, terletak berbilion tahun cahaya jauhnya, mereka melihat struktur kosmik ini seperti berbilion tahun dahulu, dalam sejarah awal Universo.
Galáxias yang diamati dari jarak sepuluh bilion tahun cahaya menunjukkan rupa kosmos ketika ia baru berusia beberapa bilion tahun. Pemerhatian Essas membolehkan saintis membina semula sejarah evolusi galaksi, dari kelahirannya hingga keadaan semasanya. Ia seperti mempunyai rekod fotografi era yang berbeza dalam sejarah kosmik, boleh diakses melalui teleskop moden.