2 weeks ago
20
Teleskop James Webb (JWST) mendeteksi galaksi MoM z14, yang terbentuk hanya 280 juta tahun setelah Big Bang.(NASA)
TELESKOP Luar Angkasa James Webb (JWST) mendeteksi galaksi yang terbentuk hanya 280 juta tahun setelah Big Bang, sebuah pencapaian yang tim peneliti dijuluki sebagai "keajaiban kosmik."
Saat ini, sebagai galaksi paling awal dan paling jauh yang pernah ditemukan, galaksi ini dijuluki sebagai “ibu dari semua galaksi awal” dan diberi nama MoM z14 oleh JWST.
“Pertama dan terutama, saat ini, ini adalah objek paling jauh yang diketahui manusia. Gelar ini memang kerap berubah, tetapi saya rasa selalu patut direnungkan,” kata anggota tim dan profesor Astronomi dan Fisika dari Universitas Yale, Pieter van Dokkum. “MoM z14 ada ketika alam semesta baru berusia sekitar 280 juta tahun — kita sudah sangat dekat dengan Big Bang."
JWST Kembali Melihat “Merah”
Sejak mulai mengirimkan data ke Bumi pada musim panas 2022, JWST telah unggul dalam mendeteksi galaksi-galaksi pada "redshift tinggi." Redshift (pergeseran merah) mengacu pada fenomena di mana panjang gelombang cahaya dari sumber yang sangat jauh, tertarik dan bergeser ke ujung merah spektrum elektromagnetik saat melintasi ruang yang mengembang.
Semakin awal dan semakin jauh sebuah objek, semakin besar redshift-nya.Sebelum penemuan MoM z14, galaksi yang memegang rekor sebagai yang paling awal dan paling jauh adalah JADES-GS-z14-0, yang terbentuk sekitar 300 juta tahun setelah Big Bang, atau sekitar 13,5 miliar tahun yang lalu.
Galaksi sebelumnya itu memiliki redshift z = 14,32, sementara MoM z14 memiliki redshift z = 14,44.
Apa yang Kita Ketahui tentang “Ibu dari Semua Galaksi Awal”?
Pengamatan MoM z14 memiliki makna yang lebih luas dibanding sekadar memecahkan rekor 20 juta tahun lebih awal dari penemuan sebelumnya, seperti yang dijelaskan van Dokkum.
“Cerita yang lebih besar di sini adalah bahwa JWST sebenarnya tidak diharapkan menemukan galaksi sedini ini dalam sejarah alam semesta — setidaknya tidak pada tahap misi ini,” kata van Dokkum. “Secara kasar, ada lebih dari 100 galaksi terang di alam semesta awal yang tidak diprediksi berdasarkan pengamatan sebelum JWST.”
Selain menemukan galaksi baru yang sangat awal dan jauh ini, tim peneliti juga berhasil menentukan beberapa karakteristiknya menggunakan JWST.
Mereka menemukan MoM z14 kira-kira 50 kali lebih kecil dari Bima Sakti. Mereka juga mengukur garis emisi dari galaksi tersebut, yang menunjukkan keberadaan unsur-unsur seperti nitrogen dan karbon.
“Garis emisi ini tidak biasa; itu menunjukkan bahwa galaksi ini sangat muda, dengan laju pembentukan bintang yang meningkat pesat,” ujar van Dokkum. “Ada juga indikasi bahwa tidak banyak gas hidrogen netral yang mengelilingi galaksi ini, dan itu cukup mengejutkan: alam semesta awal seharusnya dipenuhi hidrogen netral."
“Itu perlu spektrum yang lebih baik dan lebih banyak galaksi untuk diselidiki lebih lanjut.”
Kehadiran unsur karbon dan nitrogen di MoM z14 menunjukkan mungkin masih ada galaksi yang lebih awal dari ini yang belum ditemukan. Galaksi-galaksi yang terbentuk kemudian mengandung unsur-unsur yang lebih berat karena bintang-bintang mereka telah menciptakan unsur-unsur tersebut dan menyebarkannya melalui ledakan supernova.
“MoM z14 bukanlah salah satu objek paling awal yang terbentuk di alam semesta, karena bintang-bintang di galaksi pertama hanya terdiri dari hidrogen dan helium — kita tidak akan melihat karbon atau nitrogen di sana,” kata van Dokkum. “Mungkin galaksi ini adalah bagian dari gelombang pertama pembentukan galaksi ‘normal’, yaitu galaksi yang mengandung unsur seperti karbon dan nitrogen — tetapi kami sudah pernah menduga hal itu sebelumnya!”
Mencari Galaksi yang Lebih Awal Lagi?
Untuk kemungkinan menemukan galaksi yang lebih awal dari MoM z14, van Dokkum optimis JWST mampu melakukannya.
Ia menjelaskan: “JWST terus mendorong batasan lebih jauh dari yang kita perkirakan, dan saat ini saya tidak akan terkejut jika kita menemukan galaksi pada z = 15 atau z = 16!”
Untuk sekarang, van Dokkum dan seluruh tim yang dipimpin Rohan Naidu dari Kavli Institute for Astrophysics and Space Research di MIT dapat merayakan pencapaian luar biasa dalam memahami alam semesta awal.
“Dalam program seperti ini, seluruh tim selalu berharap akan terjadi ‘keajaiban’ — yaitu, beberapa kandidat galaksi awal benar-benar terbukti dan bukan ‘fatamorgana’, objek yang warnanya terlihat seperti galaksi sangat awal padahal bukan,” kata van Dokkum menutup. “Walaupun kami berharap menemukan beberapa objek awal, saya rasa tak satu pun dari kami menyangka akan memecahkan rekor redshift!”
Versi prapublikasi dari penelitian tim ini telah dipublikasikan di situs repositori makalah ilmiah arXiv. (Space/Z-2)
