Teleskop James Webb Temukan Galaksi Terjauh: Ungkap Rahasia Alam Semesta Awal

Berita Baru, Jakarta – Teleskop Antariksa James Webb (JWST) telah mengidentifikasi salah satu galaksi paling jauh yang pernah terlihat gugus bintang kuno yang hampir tak terlihat sehingga cahayanya adalah yang paling redup yang pernah terdeteksi oleh para ilmuwan.

Galaksi yang disebut JD1 ini, cahayanya telah melakukan perjalanan selama sekitar 13,3 miliar tahun untuk mencapai kita lahir hanya beberapa juta tahun setelah Big Bang. Pada saat itu, kosmos ditutupi oleh kabut hitam pekat yang bahkan cahaya pun tidak bisa melewatinya; galaksi seperti ini sangat penting dalam menghilangkan kegelapan.

Berkedip dari rasi Sculptor di langit selatan, cahaya JD1 meninggalkan sumbernya ketika alam semesta hanya berusia 4% dari usianya saat ini. Cahaya itu melintasi awan gas yang menyipat dan ruang yang tak terbatas sebelum melewati gugus galaksi Abell 2744, di mana tarikan gravitasi yang membelokkan ruang-waktu bertindak sebagai lensa pembesar raksasa untuk mengarahkan pandangan ke galaksi kuno ini bagi JWST. Para peneliti yang menemukan galaksi yang redup dan jauh ini mempublikasikan temuan mereka pada tanggal 17 Mei dalam jurnal Nature.

“Sebelum teleskop Webb dinyalakan, hanya setahun yang lalu, kita bahkan tidak bisa membayangkan mengkonfirmasi galaksi yang begitu redup,” kata Tommaso Treu, seorang profesor fisika dan astronomi di University of California, Los Angeles (UCLA), dalam sebuah pernyataan. “Kombinasi JWST dan kekuatan pembesaran oleh lensa gravitasi adalah sebuah revolusi. Kami sedang mengubah cara kita memahami bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi setelah Big Bang,” demikian dilansir dari Live Science.

Dalam ratusan juta tahun pertama setelah Big Bang, alam semesta yang sedang berkembang mendingin cukup untuk memungkinkan proton berikatan dengan elektron, menciptakan lapisan gas hidrogen yang memblokir cahaya yang meliputi kosmos dalam kegelapan. Dari pusaran lautan kosmik ini, bintang-bintang dan galaksi pertama terbentuk, memancarkan cahaya ultraviolet yang mereionisasi kabut hidrogen, memecahkannya menjadi proton dan elektron sehingga membuat alam semesta menjadi transparan lagi.

Para astronom telah mengamati bukti reionisasi di banyak tempat: redupnya quasar yang membara terang (objek ultracerah yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif); penyebaran cahaya dari elektron dalam latar belakang gelombang mikro kosmik; dan cahaya redup yang jarang dipancarkan oleh awan hidrogen. Namun, karena galaksi-galaksi pertama menggunakan sebagian besar cahayanya untuk menghilangkan kabut hidrogen yang menyengat, seperti apa penampilan sebenarnya dari galaksi-galaksi tersebut telah lama menjadi misteri bagi para astronom.

“Sebagian besar galaksi yang ditemukan dengan JWST sejauh ini adalah galaksi-galaksi terang yang jarang dan tidak dianggap mewakili galaksi-galaksi muda yang mendominasi alam semesta awal,” kata penulis utama Guido Roberts-Borsani, seorang astronom di UCLA, dalam pernyataannya. “Oleh karena itu, meskipun penting, galaksi-galaksi tersebut tidak dianggap sebagai agen utama yang membakar semua kabut hidrogen itu.

“Galaksi-galaksi ultra-redup seperti JD1, di sisi lain, jauh lebih banyak jumlahnya, itulah sebabnya kami percaya bahwa mereka lebih mewakili galaksi-galaksi yang melakukan proses reionisasi, memungkinkan cahaya ultraviolet untuk bebas berkelana melalui ruang dan waktu,” tambah Roberts-Borsani.

Untuk mengungkapkan kehadiran JD1 yang tersembunyi di balik selimut hidrogen, para peneliti menggunakan JWST untuk mempelajari gambar galaksi yang diperbesar secara gravitasi dalam spektrum cahaya inframerah dan dekat inframerah. Hal ini memungkinkan mereka untuk mendeteksi usia JD1, jaraknya dari Bumi, komposisi unsur-unsurnya, serta memperkirakan berapa banyak bintang yang telah terbentuk di dalamnya. Tim ini juga melihat jejak struktur galaksi tersebut: sebuah gumpalan padat yang terdiri dari tiga “cabang” utama gas dan debu yang melahirkan bintang.

Tugas selanjutnya bagi para astronom adalah menggunakan teknik mereka untuk mengungkapkan lebih banyak lagi tentang galaksi-galaksi pertama ini, mengungkap bagaimana mereka bekerja bersama untuk menyinari alam semesta dengan cahaya.