Para astronom telah mengungkap peta tiga dimensi rinci alam semesta awal yang belum pernah ada sebelumnya, mengungkap jaringan luas cahaya redup dan gas antar galaksi yang sebagian besar masih belum terlihat dalam survei sebelumnya. Terobosan ini, yang dicapai dengan menggunakan data dari Eksperimen Energi Gelap Teleskop Hobby-Eberly (HETDEX), menawarkan perspektif baru mengenai periode pembentukan alam semesta, yang dikenal sebagai “siang kosmik”, ketika pembentukan bintang mencapai puncaknya sekitar 9 hingga 11 miliar tahun yang lalu.
Memetakan “Lautan Cahaya”
Peta tersebut tidak hanya menunjukkan galaksi—”kota” terang di kosmos—tetapi juga penyebaran gas hidrogen dan galaksi-galaksi lebih kecil dan redup yang terletak di ruang di antara keduanya. Hal ini penting karena survei-survei sebelumnya sebagian besar berfokus pada pengkatalogan masing-masing galaksi terang, yang kehilangan komponen penting dari struktur awal alam semesta. Seperti yang dijelaskan oleh penulis utama Maja Lujan Niemeyer, “Ada lautan cahaya di bagian yang tampaknya kosong di antaranya.”
“Lautan cahaya” ini diciptakan oleh radiasi Lyman-alpha, yang dipancarkan ketika atom hidrogen diberi energi oleh bintang-bintang muda yang panas. Ini adalah ciri khas pembentukan bintang yang intens, menjadikannya indikator utama aktivitas galaksi selama zaman penting ini. Rekan penulis studi tersebut, Robin Ciardullo, mencatat bahwa teknik ini memungkinkan mereka menemukan lokasi galaksi redup dan awan gas yang sebelumnya tidak diketahui.
Pemetaan Intensitas Garis: Pendekatan Baru pada Kartografi Kosmik
Para peneliti menggunakan teknik yang disebut Pemetaan Intensitas Garis (LIM) untuk membuat peta. Berbeda dengan metode tradisional yang mengidentifikasi galaksi satu per satu, LIM mengukur gabungan cahaya dari panjang gelombang Lyman-alpha hidrogen di wilayah langit yang luas. Hal ini memungkinkan mereka untuk melacak tidak hanya galaksi terang tetapi juga gas tersebar yang mengelilingi dan menghubungkannya, sehingga menghasilkan “peta panas” iluminasi kosmik.
Peta ini dibuat dari kumpulan data yang sangat besar dengan lebih dari 600 juta spektrum yang dikumpulkan oleh HETDEX, awalnya dirancang untuk mengukur perluasan alam semesta dan menyelidiki energi gelap. Dengan menggunakan kembali arsip ini dan memanfaatkan superkomputer dengan pemrograman khusus, tim merekonstruksi tampilan 3D distribusi hidrogen di volume kosmik yang sangat besar. Gravitasi menyebabkan materi berkumpul, sehingga tim menggunakan posisi galaksi yang diketahui untuk menafsirkan cahaya latar belakang yang lebih redup, sehingga mengungkap struktur yang sebelumnya tidak terdeteksi.
Implikasinya Terhadap Pemahaman Pembentukan Galaksi
Dengan memetakan hidrogen pada era pembentukan bintang paling aktif di alam semesta, para astronom kini memiliki gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana galaksi mengumpulkan gas, membentuk bintang, dan berkumpul menjadi struktur berskala besar yang kita amati saat ini. Penelitian ini menunjukkan bahwa survei kosmik di masa depan mungkin semakin bergantung pada pemetaan intensitas untuk mengungkap tidak hanya objek paling terang di alam semesta tetapi juga kerangka bercahaya lengkap yang menyatukan objek-objek tersebut.
Studi ini menandai langkah pertama yang menarik dalam menggunakan pemetaan intensitas untuk memahami pembentukan dan evolusi galaksi, menurut rekan penulis Caryl Gronwall. Kombinasi teleskop canggih seperti Teleskop Hobby-Eberly dengan instrumen pelengkap baru membuka jalan bagi zaman keemasan pemetaan kosmik, menjanjikan wawasan yang lebih mendalam tentang asal usul dan evolusi alam semesta.
