Dikutip dari Space Academy, temuan ini bisa menjungkirbalikkan salah satu hukum fundamental Einstein tentang alam semesta.

Antonio Ereditato, juru bicara kelompok riset internasional mengatakan pengukuran yang dilakukan selama tiga tahun menunjukkan neutrino yang dipompa dari CERN dekat Jenewa ke Gran Sasso, di Italia, tiba 60 nanodetik lebih cepat daripada cahaya.

“Jika terkonfirmasi, penemuan ini akan meruntuhkan teori relativitas khusus Albert Einstein tahun 1905 yang berpendapat bahwa kecepatan cahaya adalah konstanta kosmik dan tidak ada sesuatu pun di alam semesta yang dapat bergerak lebih cepat,” tulis laman tersebut, dikutip Jumat (2/6/2023). ).

Penegasan itu, yang telah diuji selama lebih dari satu abad, adalah salah satu elemen kunci dari apa yang disebut model standar fisika yang berupaya menjelaskan bagaimana alam semesta dan segala isinya bekerja.

“Temuan yang benar-benar tak terduga ini muncul dari penelitian fisikawan yang mengerjakan eksperimen yang dijuluki opera yang dijalankan bersama oleh Pusat Penelitian Partikel CERN di dekat Jenewa dan Laboratorium Gran Sasso, di Italia tengah,” lanjutnya.

Sebanyak 15.000 pancaran neutrino, partikel kecil yang menyelimuti kosmos, ditembakkan selama tiga tahun dari CERN menuju Gran Sasso 730 (500 mil) jauhnya, di mana mereka ditangkap oleh detektor raksasa.

Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh ahli astrofisika di University of California telah mengkonfirmasi keberadaan galaksi paling redup yang pernah terlihat di awal alam semesta. Galaksi, yang disebut JD1, adalah salah satu galaksi terjauh yang teridentifikasi sejauh ini, dan tipikal dari jenis galaksi yang terbakar melalui kabut atom hidrogen yang tersisa dari Big Bang, memungkinkan cahaya menembus alam semesta dan membentuknya. menjadi seperti sekarang ini.

Penemuan itu dilakukan dengan menggunakan Teleskop Antariksa James Webb NASA, dan hasilnya dipublikasikan di jurnal alami.

Miliar tahun pertama alam semesta adalah periode kritis dalam evolusinya. Setelah Big Bang, sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta mengembang dan cukup dingin untuk membentuk atom hidrogen. Atom hidrogen menyerap foton ultraviolet dari bintang muda. Namun, baru setelah kelahiran bintang dan galaksi pertama, alam semesta menjadi gelap dan memasuki periode yang dikenal sebagai zaman kegelapan kosmik.

Munculnya bintang dan galaksi pertama beberapa ratus juta tahun kemudian memandikan alam semesta dengan sinar ultraviolet yang energik yang mulai membakar atau mengionisasi kabut hidrogen. Ini, pada gilirannya, memungkinkan foton melakukan perjalanan melalui ruang angkasa, membuat alam semesta menjadi transparan.

Menentukan jenis galaksi yang mendominasi era ini—dijuluki era reionisasi—adalah tujuan utama astronomi saat ini, tetapi hingga teleskop Webb dikembangkan, para ilmuwan kekurangan instrumen infra merah sensitif yang diperlukan untuk mempelajari galaksi generasi pertama.

“Sebagian besar galaksi di JWST sejauh ini merupakan galaksi terang yang langka dan tidak dianggap mewakili galaksi muda yang menghuni alam semesta awal,” kata Guido Roberts-Borsani, seorang peneliti postdoctoral UCLA dan penulis pertama studi tersebut. Jadi, meski penting, mereka tidak diyakini sebagai faktor utama yang membakar semua kabut hidrogen itu.

“Galaksi ultralight seperti JD1, di sisi lain, jauh lebih banyak, itulah sebabnya kami pikir mereka lebih mewakili galaksi yang telah mengalami reionisasi, memungkinkan sinar ultraviolet bergerak tanpa hambatan melalui ruang dan waktu.”

JD1 terlalu redup dan jauh untuk dipelajari tanpa teleskop yang kuat — dan uluran tangan dari alam. JD1 terletak di belakang sekelompok besar galaksi terdekat, yang disebut Abell 2744, yang gaya gravitasi gabungannya menekuk dan memperkuat cahaya dari JD1, membuatnya tampak 13 kali lebih besar dan lebih terang dari seharusnya. Efeknya, yang dikenal sebagai pelensaan gravitasi, mirip dengan cara lensa pembesar mendistorsi dan memperbesar cahaya dalam bidang pandangnya; Tanpa lensa gravitasi, kemungkinan besar JD1 akan terlewatkan.

Para peneliti menggunakan instrumen Near Infrared Spectrometer dari Teleskop Webb, NIRSpec, untuk mendapatkan spektrum cahaya inframerah galaksi, yang memungkinkan mereka untuk secara akurat menentukan umur dan jaraknya dari Bumi, serta jumlah bintang dan jumlah debu dan puing-puing berat. . unsur-unsur penyusunnya dalam umur yang relatif singkat.

Kombinasi zoom gravitasi galaksi dan gambar baru dari instrumen inframerah-dekat Webb lainnya, NIRCam, juga memungkinkan tim untuk mempelajari struktur galaksi dengan detail dan resolusi yang belum pernah ada sebelumnya, mengungkap tiga lapisan utama debu dan gas yang membentuk bintang. . Tim menggunakan data baru untuk melacak cahaya JD1 kembali ke sumber dan bentuk aslinya, mengungkap galaksi padat yang hanya sebagian kecil dari ukuran galaksi kuno seperti Bima Sakti, yang berusia 13,6 miliar tahun.

Karena cahaya membutuhkan waktu untuk melakukan perjalanan ke Bumi, JD1 terlihat seperti yang terjadi sekitar 13,3 miliar tahun yang lalu, ketika alam semesta hanya berusia sekitar 4% dari usianya saat ini.

“Sebelum teleskop Webb dinyalakan, hanya setahun yang lalu, kami bahkan tidak bisa bermimpi untuk mengkonfirmasi galaksi yang begitu redup,” kata Tommaso Trio, profesor fisika dan astronomi UCLA dan penulis kedua studi tersebut. “Kombinasi JWST dan kekuatan penguatan lensa gravitasi adalah revolusioner. Saat ini kami sedang menulis ulang buku tentang bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi segera setelah Big Bang.”

Studi ini telah dipublikasikan di jurnal alami.