Sinyal terdeteksi dari ‘fajar kosmis’

Para ilmuwan mengatakan bahwa mereka telah mengamati tanda tangan di langit dari bintang pertama yang bersinar di alam semesta.

Mereka melakukannya dengan bantuan sebuah teleskop radio kecil di pedalaman Australia yang disetel untuk mendeteksi bukti hidrogen yang paling awal.

Hidrogen ini dalam keadaan yang hanya bisa dijelaskan jika sudah tersentuh oleh cahaya terang bintang.
Tim ini menempatkan waktu interaksi ini hanya dalam 180 juta tahun setelah Big Bang.

Mengingat bahwa kosmos berusia sekitar 13,8 miliar tahun, itu berarti bintang pertama menyala sembilan miliar tahun yang lalu bahkan sebelum Matahari kita pun berkedip seumur hidup.

Dr Judd Bowman dari Arizona State University, AS, adalah penulis utama makalah ilmiah yang menjelaskan pengamatan di jurnal Nature.

Dia mengatakan kepada BBC News bahwa signifikansi penemuan tersebut berarti kelompoknya harus benar-benar yakin tidak ada kesalahan yang dibuat.

“Kami pertama kali mulai melihat tanda-tanda di data kami kembali pada akhir tahun 2015. Dan kami benar-benar telah menghabiskan beberapa tahun terakhir untuk memikirkan berbagai macam penjelasan alternatif yang mungkin, dan kemudian mengaturnya satu per satu,” katanya.

“Ini adalah pertama kalinya tim manapun mampu menghadirkan bukti untuk mendeteksi sinyal ini dan mudah-mudahan akan turun sebagai tonggak sejarah untuk pengamatan astrofisika jenis ini.”

Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah mencari bukti untuk populasi bintang yang pertama.
Teori mengatakan bahwa mereka akan tumbuh dari gas hidrogen dingin yang memenuhi Alam Semesta setelah Big Bang. Mereka adalah raksasa yang sangat mungkin hebat yang membakar kehidupan yang brilian tapi singkat, sebelum kemudian meledak dan membagot alam semesta dengan semua unsur kimia yang memungkinkan kehidupan.
Kita tidak bisa melihat raksasa kuno ini secara langsung dengan teknologi saat ini, tapi kita bisa, katakanlah para astronom, menangkap bukti aktivitas mereka secara tidak langsung.

Cahaya ultraviolet mereka seharusnya mengubah awan besar hidrogen yang mengelilinginya, menarik gas ke dalam keadaan yang membuatnya menyerap radiasi latar pada frekuensi radio yang sangat spesifik yaitu 1,4 gigahertz.

Tantangan untuk teleskop berukuran besar meja di observatorium Murchison di Australia Barat adalah mencoba untuk memilih sinyal ini di lautan suara radio yang datang dari langit.

Bagian dari masalah ini adalah mengetahui di mana tepatnya untuk mencari spektrum, mengingat bahwa perluasan Alam Semesta selama ribuan tahun akan membentangkan sinyal ke frekuensi yang jauh lebih rendah.
Namun tim akhirnya menemukannya di wilayah 78 megahertz. Dan mengetahui apa yang kita lakukan tentang laju ekspansi kosmik, pergeseran frekuensi memberi asal mula interaksi starlight-hydrogen 180 juta tahun setelah Big Bang.

‘Jendela baru’
Yang penting adalah kekuatan sinyal yang jauh di atas ekspektasi.
Ini menunjukkan, katakanlah komentator, bahwa gas hidrogen jauh lebih dingin dari yang seharusnya.
Satu penjelasan menarik untuk ini adalah jika atom hidrogen di kosmos awal memiliki beberapa interaksi langsung dengan apa yang disebut “materi gelap”.

Hal-hal yang “tak terlihat” ini dipostulasikan sampai ada karena pengaruh gravitasinya terlihat mempengaruhi rotasi galaksi. Tapi substansinya tidak diketahui karena tidak ada jenis interaksi lain yang pernah diamati.

Observasi Murchison mungkin merupakan petunjuk pertama bahwa interaksi semacam itu mungkin terjadi dan berita tersebut kemungkinan akan menggembleng upaya untuk melakukan pendeteksian pertama partikel materi gelap.

Paolo de Bernardis adalah seorang profesor astrofisika di Universitas Roma “La Sapienza”, dan tidak terhubung dengan penelitian ini. Katanya sinyal itu sangat menarik.

“Jika dikonfirmasi, itu sebuah terobosan,” katanya kepada BBC News. Cukup mengapa sinyal itu begitu kuat, kami harus memanjakan fantasi kami sampai eksperimen lanjutan bisa diteliti lebih jauh, tambahnya. “Tapi saya menemukan pengukuran ini benar-benar menggairahkan.”

Prof Brian Schmidt, yang memenangkan Hadiah Nobel untuk mendeteksi percepatan dalam perluasan alam semesta, menggambarkan penemuan tersebut berpotensi “revolusioner”. Dan Prof Karl Glazebrook dari Swinburne University of Technology, Australia, mengatakan bahwa para astronom di seluruh dunia sekarang akan menahan napas sampai hasilnya dikonfirmasi oleh percobaan independen.

“Jika ya, maka ini akan membuka pintu ke jendela baru di alam semesta awal dan berpotensi menjadi pemahaman baru tentang sifat materi gelap,” jelasnya.

Sumber: http://www.bbc.com/news/science-environment-43230729