4 hours ago
1
Gambar komposit warna palsu dari galaksi Big Wheel pada z = 3,245.(Nature Astronomy)
PENGAMATAN mendalam yang dilakukan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) mengungkapkan adanya galaksi yang sangat besar di alam semesta awal. Galaksi raksasa ini telah melakukan perjalanan lebih dari 12 miliar tahun untuk sampai ke kita. Kami menamakannya "Roda Besar," dan hasil temuan kami dipublikasikan hari ini di jurnal Nature Astronomy.
Galaksi cakram raksasa ini muncul dalam dua miliar tahun pertama setelah Big Bang, yang berarti galaksi ini terbentuk ketika alam semesta baru berusia sekitar 15% dari usianya saat ini. Penemuan ini menantang pemahaman kita tentang bagaimana galaksi terbentuk.
Apa itu galaksi cakram?
Bayangkan galaksi seperti Bima Sakti kita: struktur datar yang berputar, terdiri dari bintang-bintang, gas, dan debu, sering kali dikelilingi lingkaran cahaya dari materi gelap yang tak tampak.
Galaksi cakram umumnya memiliki lengan spiral yang jelas menjulur keluar dari wilayah pusat yang padat. Bima Sakti kita sendiri adalah contoh galaksi cakram, ditandai dengan lengan spiral yang indah melingkari pusatnya.
Studi tentang galaksi cakram, seperti Bima Sakti dan juga Roda Besar yang baru ditemukan, membantu kita memahami proses formasi, pertumbuhan, dan evolusi galaksi selama miliaran tahun.
Sebelumnya, para ilmuwan beranggapan galaksi cakram terbentuk secara bertahap selama jangka waktu yang panjang, baik melalui aliran gas yang mengisi galaksi dari ruang sekitarnya, atau melalui penggabungan dengan galaksi kecil lainnya.
Umumnya, penggabungan cepat antara galaksi akan mengganggu struktur spiral yang rentan, mengubahnya menjadi bentuk yang lebih kacau. Namun, Roda Besar berhasil tumbuh dengan pesat hingga mencapai ukuran besar tanpa kehilangan bentuk spiral yang khas. Ini mempertanyakan pandangan lama tentang cara pertumbuhan galaksi raksasa.
Pengamatan mendalam yang dilakukan JWST menunjukkan Roda Besar memiliki ukuran dan kecepatan rotasi yang sebanding dengan galaksi-galaksi "super-spiral" terbesar yang ada di alam semesta saat ini. Ukurannya tiga kali lipat lebih besar dibandingkan galaksi sebanding dari masa itu dan merupakan salah satu galaksi paling masif yang teramati di kosmos awal.
Dengan kecepatan rotasi yang cukup tinggi, Roda Besar berada di antara galaksi-galaksi pada ujung atas hubungan Tully-Fisher, yaitu hubungan yang terkenal antara massa bintang suatu galaksi dan kecepatan rotasinya.
Menariknya, meski berukuran sangat besar, Roda Besar terus tumbuh dengan kecepatan yang mirip dengan galaksi lain yang berada pada tahap usia kosmik yang sama.
Galaksi ini terletak di kawasan antariksa yang sangat padat, di mana galaksi-galaksi saling berdekatan, 10 kali lebih padat dibandingkan wilayah lain di alam semesta. Lingkungan ini memungkinkan kondisi ideal bagi galaksi untuk tumbuh dengan cepat. Roda Besar kemungkinan mengalami penggabungan yang cukup lembut, sehingga masih bisa mempertahankan bentuk cakram spiralnya.
Selain itu, aliran gas yang menuju menuju galaksi pasti selaras dengan rotasinya, memungkinkan cakram tersebut tumbuh dengan cepat tanpa gangguan. Jadi, semuanya membentuk kombinasi yang sempurna.
Menemukan galaksi seperti Roda Besar merupakan hal yang sangat jarang terjadi. Bergantung pada model pembentukan galaksi saat ini, peluang kami untuk menemukannya dalam survei yang kami lakukan kurang dari 2%.
Oleh karena itu, penemuan kami bisa dianggap sebagai sebuah keberuntungan, terutama karena kami mengamatinya di wilayah yang sangat padat, berbeda dengan lingkungan kosmik pada umumnya.
Selain aspek pembentukannya yang misterius, nasib akhir Roda Besar juga menjadi pertanyaan menarik. Mengingat kepadatan lingkungannya, kemungkinan akan terjadi penggabungan di masa depan yang dapat mengubah strukturnya secara signifikan, dengan potensi untuk menjadikannya galaksi yang massanya sebanding dengan galaksi terbesar yang telah diamati di gugus terdekat, seperti Virgo.
Penemuan Roda Besar membuka wawasan baru tentang misteri alam semesta awal, yang menunjukkan bahwa model evolusi galaksi yang kita miliki saat ini masih perlu diperbaiki.
Dengan semakin banyaknya pengamatan dan penemuan galaksi-galaksi besar awal seperti Roda Besar, para astronom akan dapat mengungkap lebih banyak rahasia mengenai bagaimana alam semesta membentuk struktur yang kita saksikan saat ini. (The Conversation/Z-2)
