 |
| Ilustrrasi pembentukan galaksi pertama di alam semesta. Kredit: NASA |
InfoAstronomy - Untuk pertama kalinya dalam sejarah astronomi, para peneliti di Institut Niels Bohr berhasil mengamati kelahiran tiga galaksi paling awal di alam semesta, yang terbentuk antara 13,3 hingga 13,4 miliar tahun yang lalu.
Sebentar, maksudnya bagaimana? Melihat galaksi paling awal?
Jadi begini, semakin jauh kita melihat ke alam semesta, semakin mundur waktu dari keadaan alam semesta itu. Hal ini terjadi karena cahaya butuh waktu untuk bergerak melalui ruang angkasa. Sebagai contoh, jarak galaksi Bimasakti ke Andromeda adalah 2,5 juta tahun cahaya, artinya saat kita melihat galaksi Andromeda, kita sedang mengamati kondisi cahaya yang dipancarkan 2,5 juta tahun yang lalu.
Nah, kembali lagi dalam konteks penelitian tebaru ini, para astronom berhasil mengamati tiga buah galaksi yang sedang terbentuk pada jarak 13,3 hingga 13,4 miliar tahun cahaya jauhnya, atau dengan kata lain mereka sedang melihat cahaya dari galaksi-galaksi ini yang dipancarkan sejak 13,3-13,4 miliar tahun yang lalu, pada momen awal ketika alam semesta baru saja terbentuk!
Penemuan ini dilakukan dengan menggunakan Teleskop Antariksa James Webb, yang sukses melakukan pengamatan langsung pertama terhadap galaksi-galaksi paling jauh dari Bumi.
Kok bisa sih Webb melakukannya? Jadi, para astronom ini mampu mengukur pembentukan galaksi-galaksi pertama di alam semesta dengan menggunakan model-model superkomputer canggih yang dapat menjelaskan bagaimana cahaya dari galaksi-galaksi ini diserap oleh gas netral yang terletak di dalam dan di sekitarnya. Fenomena ini dikenal sebagai transisi Lyman-alpha.
Lewat pengukuran cahaya, para astonom dapat membedakan gas dari galaksi yang baru terbentuk dengan gas lainnya yang ada di sekitarnya. Pengukuran ini hanya mungkin dilakukan berkat kemampuan spektograf inframerah Webb yang sangat sensitif.
Dengan kata lain, melalui Webb, para astronom dapat melihat sinyal dari sejumlah besar gas yang sedang terakumulasi dan menyatu ke dalam proto-galaksi yang sedang dalam proses pembentukan di alam semesta awal.
Kasper Elm Heintz, asisten profesor dari Institut Niels Bohr, yang memimpin studi baru ini, mengatakan bahwa pengamatan Webb ini bisa dibilang merupakan citra "langsung" pertama dari pembentukan galaksi yang pernah diamati manusia dalam sejarah.
Galaksi-galaksi Terbentuk Segera Setelah Big Bang
Heintz dan rekan-rekannya memperkirakan kelahiran ketiga galaksi tersebut terjadi sekitar 400-600 juta tahun setelah Big Bang, sebuah pembentukan awal yang memulai semuanya.
Tak lama setelah Big Bang, titik awal memuainya ruangwaktu, alam semesta masih berupa kumpulan gas atom hidrogen yang sangat besar dan tidak tembus cahaya – tidak seperti kondisinya saat ini, di mana langit malam dipenuhi dengan bintang-bintang.
Darach Watson, salah satu profesor astronomi yang juga dalam penelitian ini menjelaskan, selama beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, bintang-bintang pertama terbentuk, sebelum mulai menyatu menjadi galaksi. Ini adalah proses yang kita lihat sebagai permulaan.
Kelahiran galaksi terjadi pada suatu masa dalam sejarah alam semesta yang dikenal sebagai Zaman Reionisasi, ketika energi dan cahaya dari beberapa galaksi pertama menerobos kabut gas hidrogen yang pekat pasca-Big Bang.
Gas hidrogen dalam jumlah besar inilah yang ditangkap Heintz dan rekan-rekannya menggunakan penglihatan inframerah Webb. Ini adalah pengukuran dan pengamatan terjauh dari gas hidrogen netral dan dingin, yang merupakan bahan penyusun bintang dan galaksi.
Menambah Pemahaman Tentang Asal Usul Kita
We are made of stardust. We are a way for the cosmos to know itself.
Pernahkah kamu terpikirkan bahwa, kita yang terbentuk dari debu bintang ini, adalah cara agar debu bintang itu bisa memelajari dirinya sendiri? Menurut Heintz dan rekan-rekannya, pengetahuan baru dari penelitian mereka ini berkontribusi dalam menjawab salah satu pertanyaan paling mendasar umat manusia: Dari mana kita berasal?.
Memelajari bagaimana proses pembentukan struktur paling awal di alam semesta ini akan membuka jalan bagi penelitian-penelitian lainnya terkait evolusi alam semesta, hingga bisa ada Bumi dan kehidupannya.
Walau begitu, masih banyak hal yang belum kita ketahui tentang alam semesta awal. Kita baru saja menggali permukaannya, dan masih terdapat banyak rahasia yang terbungkus dalam selubung hidrogen netral di alam semesta awal yang jauh, jauh sekali.
Namun tiga galaksi yang ditemukan Heintz dan rekan-rekannya ini merupakan sebuah langkah maju. Sekarang setelah kita mengetahui keberadaan galaksi-galaksi tersebut, kita dapat mengamatinya lebih dekat untuk lebih memahami proses pembentukan galaksi.
Sumber & Referensi:
- Heintz, K. E., Watson, D., Brammer, G., Vejlgaard, S., Hutter, A., Strait, V. B., ... & Toft, S. (2024). Strong damped Lyman-α absorption in young star-forming galaxies at redshifts 9 to 11. Science, 384(6698), 890-894.
- Scarlata, C. (2024). A struggle to reionize the Universe?. Science, 384(6698), 851-851.
- Barnes, L. A., Garel, T., & Kacprzak, G. G. (2014). Ly-α and Mg II as Probes of Galaxies and Their Environment. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 126(945), 969-1009.
- Curran, S. J. (2019). The evolution of cold neutral gas and the star formation history. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 484(3), 3911-3920.