Washington | EGINDO.co – Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA telah menemukan galaksi paling awal yang diketahui, galaksi yang sangat terang dan besar mengingat galaksi ini terbentuk saat alam semesta masih muda – hanya 2 persen dari usianya saat ini.
Webb, yang mengamati jarak kosmik yang sangat jauh ke masa lalu, mengamati galaksi tersebut saat keberadaannya sekitar 290 juta tahun setelah peristiwa Big Bang yang mengawali terbentuknya alam semesta sekitar 13,8 miliar tahun lalu, kata para peneliti. Periode yang mencakup beberapa ratus juta tahun pertama alam semesta ini disebut fajar kosmik.
Teleskop, yang juga disebut JWST, telah merevolusi pemahaman tentang alam semesta awal sejak mulai beroperasi pada tahun 2022. Penemuan baru ini dilakukan oleh tim peneliti JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).
Galaksi ini, yang disebut JADES-GS-z14-0, berukuran sekitar 1.700 tahun cahaya. Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam setahun, 9,5 triliun km. Massanya setara dengan 500 juta bintang seukuran matahari kita dan dengan cepat membentuk bintang baru, sekitar 20 setiap tahun.
Sebelum pengamatan Webb, para ilmuwan tidak tahu galaksi bisa ada begitu awal, dan tentu saja tidak yang bercahaya seperti ini.
“Alam semesta awal memiliki kejutan demi kejutan bagi kita,” kata astrofisikawan Kevin Hainline dari Steward Observatory di Universitas Arizona, salah satu pemimpin studi yang dipublikasikan daring minggu ini sebelum tinjauan sejawat formal.
“Saya pikir semua orang tercengang,” tambah astrofisikawan dan rekan penulis studi Francesco D’Eugenio dari Kavli Institute for Cosmology di Universitas Cambridge. “Webb menunjukkan bahwa galaksi di alam semesta awal jauh lebih bercahaya daripada yang kita perkirakan.”
Hingga saat ini, galaksi paling awal yang diketahui berasal dari sekitar 320 juta tahun setelah Big Bang, seperti yang diumumkan oleh tim JADES tahun lalu.
“Masuk akal untuk menyebut galaksi itu besar, karena galaksi itu jauh lebih besar daripada galaksi lain yang telah diukur oleh tim JADES pada jarak ini, dan akan sulit untuk memahami bagaimana sesuatu sebesar ini dapat terbentuk hanya dalam beberapa ratus juta tahun,” kata Hainline.
“Fakta bahwa galaksi itu begitu terang juga menarik, mengingat galaksi cenderung membesar seiring evolusi alam semesta, yang menyiratkan bahwa galaksi itu berpotensi menjadi jauh lebih terang dalam beberapa ratus juta tahun mendatang,” kata Hainline.
Meskipun galaksi itu cukup besar untuk galaksi awal seperti itu, galaksi itu tampak kerdil dibandingkan beberapa galaksi masa kini. Bima Sakti kita berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya, dengan massa yang setara dengan sekitar 10 miliar bintang seukuran matahari.
Tim JADES dalam penelitian yang sama mengungkapkan penemuan galaksi tertua kedua yang diketahui, dari sekitar 303 juta tahun pasca-Big Bang. Yang itu, JADES-GS-z14-1, lebih kecil – dengan massa yang setara dengan sekitar 100 juta bintang seukuran matahari, berukuran sekitar 1.000 tahun cahaya dan membentuk sekitar dua bintang baru per tahun.
“Galaksi-galaksi ini terbentuk di lingkungan yang jauh lebih padat dan kaya gas daripada saat ini. Selain itu, komposisi kimia gasnya sangat berbeda, jauh lebih dekat dengan komposisi murni yang diwarisi dari Big Bang – hidrogen, helium, dan jejak litium,” kata D’Eugenio.
Pembentukan bintang di alam semesta awal jauh lebih dahsyat daripada saat ini, dengan bintang-bintang panas masif terbentuk dan mati dengan cepat, dan melepaskan sejumlah besar energi melalui cahaya ultraviolet, angin bintang, dan ledakan supernova, kata D’Eugenio.
Tiga hipotesis utama telah diajukan untuk menjelaskan luminositas galaksi-galaksi awal. Yang pertama mengaitkannya dengan lubang hitam supermasif di galaksi-galaksi ini yang melahap material. Hal itu tampaknya telah dikesampingkan oleh temuan baru karena cahaya yang diamati tersebar di area yang lebih luas daripada yang diharapkan dari kerakusan lubang hitam.
Masih harus dilihat apakah hipotesis lainnya – bahwa galaksi-galaksi ini dihuni oleh lebih banyak bintang daripada yang diharapkan atau oleh bintang-bintang yang lebih terang daripada bintang-bintang di sekitar saat ini – akan terbukti, kata D’Eugenio.
Sumber : CNA/SL