Banyak Temuan Mengejutkan Didapatkan dari Gambar yang Dikirim Teleskop James Webb

JAKARTA - Kumpulan gambar perdana Teleskop Luar Angkasa James Webb yang kuat telah membuka babak baru eksplorasi kosmik. Namun  para astronom mengatakan penemuan observatorium yang paling penting mungkin adalah yang belum mereka bayangkan selama ini.

Galaksi-galaksi yang bertabrakan di kejauhan, planet ekstrasurya gas-raksasa, dan sistem bintang yang sekarat adalah subjek langit pertama yang ditangkap oleh observatorium bernilai miliaran dolar itu. Ini juga menempatkan berbagai kemampuan pencitraan inframerahnya pada tampilan warna-warni dan membuktikan bahwa teleskop berfungsi seperti yang dirancang.

Galeri foto-foto awal dan data spektrografi Webb, yang oleh para astronom disamakan dengan hasil "latihan target" belaka saat mereka menyiapkan teleskop untuk ilmu operasional, juga menampilkan beberapa bidang penyelidikan yang direncanakan ke depan.

Agenda penelitian yang dipilih secara kompetitif termasuk menjelajahi evolusi galaksi awal, siklus hidup bintang, pencarian planet layak huni yang mengorbit matahari jauh, dan komposisi bulan di tata surya luar kita sendiri.

Teleskop Webb ini 100 kali lebih sensitif daripada pendahulunya yang sudah berusia 30 tahun, yakni Teleskop Luar Angkasa Hubble yang kini juga masih beroperasi. Meski masih tergolong baru dalam beroperasi, namun  temuan paling revolusioner teleskop Webb,   mungkin menjadi penemuan yang tidak disengaja atau jawaban atas pertanyaan yang belum diajukan oleh para astronom.

"Siapa yang tahu apa yang akan datang untuk JWST. Tapi saya yakin kita akan memiliki banyak kejutan," kata René Doyon, peneliti utama untuk salah satu instrumen Webb, Near-Infrared Imager dan Slitless Spectrograph, Selasa di Goddard NASA.

Space Flight Center di Maryland, tempat badan tersebut meluncurkan gambar penuh warna pertama observatorium itu.

Webb terbuka untuk bisnis setelah tujuh bulan  diluncurkan pada  Desember. “Kini para astronom sedang mempersiapkan  sesuatu yang di luar sana yang kami tidak pernah menduga akan ada sama sekali," kata John Mather, astrofisikawan senior seperti dikutip Reuters. Mather adalah pemenang Hadiah Nobel yang bekerja di NASA  selama 1990-an dalam membantu memperkuat teori 'Big Bang' kosmologi.

Mather dan ilmuwan lain menunjuk materi gelap, perancah kosmik yang tidak terlihat dan sedikit dipahami tetapi secara teoritis berpengaruh, sebagai teka-teki yang mungkin dibuka Webb selama misinya.

Hubble, juga, membuka bidang astrofisika baru yang dikhususkan untuk fenomena misterius lain, energi gelap, karena pengamatannya terhadap supernova mengarah pada penemuan tak terduga bahwa perluasan alam semesta semakin cepat.

Secara bersama-sama, energi gelap dan materi gelap sekarang diperkirakan oleh para ilmuwan mencakup 95% dari alam semesta yang diketahui. Semua galaksi, planet, debu, gas, dan materi tampak lainnya di alam semesta hanya terdiri dari 5%.

"Itu adalah kejutan besar," kata Mather tentang awal materi gelap  dan penemuan energi gelap.

"Sulit membayangkan apa yang mungkin kita pelajari dengan instrumen yang seratus kali lebih kuat ini yang sebenarnya belum kita ketahui," ujar Amber Straughn, wakil ilmuwan proyek yang bekerja dengan Webb.

Materi gelap sudah menonjol dalam gambar "bidang dalam" pertama Webb, foto komposit dari gugus galaksi jauh, SMACS 0723, yang menawarkan pandangan paling detail hingga saat ini tentang alam semesta awal berkat efek pembesar yang disebut lensa gravitasi.

Massa gabungan galaksi dan materi tak terlihat lainnya di latar depan gambar membelokkan ruang di sekitarnya cukup untuk memperkuat cahaya yang datang dari galaksi yang lebih jauh di belakang mereka, membawa objek yang lebih redup terlihat lebih jauh, dan dengan demikian lebih jauh ke masa lalu.

Setidaknya satu dari bintik kecil cahaya "bom foto" di tepi gambar berasal dari 13,1 miliar tahun, atau hampir 95% dari perjalanan ke Big Bang, titik nyala kosmik teoretis yang membuat alam semesta bergerak 13,8 miliar tahun yang lalu.

Tetapi karena massa gabungan yang dihitung dari semua materi yang terlihat di latar depan tidak cukup dengan sendirinya untuk menghasilkan distorsi melingkar samar yang terlihat pada gambar, efek pelensaan adalah bukti tidak langsung yang kuat dari keberadaan materi gelap.

"Ini adalah alat paling kuat yang kami miliki, secara astrofisika, untuk melakukan eksperimen lensa jenis ini," kata Jane Rigby, ilmuwan proyek operasi Webb. "Kami tidak dapat secara langsung mendeteksi materi gelap, tetapi kami melihat dampaknya... kami dapat melihat efeknya beraksi."

"Alam semesta telah ada di luar sana, kami hanya perlu membangun teleskop untuk melihat apa yang ada di sana," tambahnya.

Cahaya baru juga muncul secara tak terduga dari analisis spektrografi pertama Webb tentang sebuah planet ekstrasurya di tata surya yang jauh, dalam hal ini planet gas raksasa  seukuran Jupiter yang dijuluki WASP-96 b.

Mengukur panjang gelombang dari cahaya yang disaring melalui atmosfer planet ekstrasurya saat mengorbit mataharinya sendiri dengan jelas mengungkapkan tanda molekul uap air di awan dan kabut, fitur yang mengejutkan para ilmuwan telah temukan.

"Ada penemuan dalam data ini," kata ilmuwan program Webb, Eric Smith. "Kami membuat penemuan dan kami benar-benar belum mulai mencoba."