Survei hidrogen berskala besar memberi petunjuk baru tentang melambatnya pembentukan bintang

Para astronom telah mengukur perubahan hidrogen atom netral selama 4,5 miliar tahun terakhir dengan presisi yang lebih tinggi, dan menemukan bahwa cadangan gas penting di galaksi ini menyusut jauh lebih sedikit daripada penurunan pembentukan bintang itu sendiri.

Tim internasional tersebut menggabungkan pengamatan dari Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, yang dikenal sebagai FAST, dengan data galaksi dari Dark Energy Spectroscopic Instrument. Analisis mereka mencakup sekitar 2,5 juta galaksi di kurang lebih sepertiga langit. Karena sinyal hidrogen berpanjang gelombang 21 sentimeter dari galaksi-galaksi tersebut terlalu lemah untuk dideteksi satu per satu, para peneliti menyelaraskannya berdasarkan pergeseran merah, suatu ukuran yang berkaitan dengan jarak, lalu menumpuk sinyal-sinyal itu untuk memperoleh sinyal rata-rata dari derau.

Hasilnya menunjukkan bahwa 4,5 miliar tahun lalu, laju pembentukan bintang di alam semesta sekitar 2,5 kali tingkat saat ini, sementara kepadatan hidrogen netralnya hanya sekitar 1,4 kali tingkat saat ini. Ketidaksesuaian ini menantang penjelasan sederhana bahwa bintang menjadi semakin jarang terutama karena hidrogen netral cepat habis.

Sebaliknya, penelitian ini mengarah pada kemungkinan perlambatan proses konversi gas. Bintang terbentuk dalam awan molekuler yang padat, bukan langsung dari hidrogen atom netral. Ketika pasokan gas berskala besar berkurang dan gas menjadi kurang padat, konversi hidrogen netral menjadi hidrogen molekuler mungkin berlangsung kurang efisien. Temuan yang diterbitkan di Nature Astronomy ini memberikan tolok ukur pengamatan baru untuk mempelajari bagaimana galaksi berkembang dan mengapa alam semesta secara bertahap menghasilkan lebih sedikit bintang.