Teleskop Webb Buktikan Ternyata Galaksi yang Mengubah Alam Semesta Awal

JAKARTA - Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA dan mitra internasionalnya mengungkap misteri ketika alam semesta awal, gas antara bintang dan galaksi tidak tembus cahaya, di mana cahaya bintang yang energik tidak dapat menembusnya.

Tetapi, satu miliar tahun setelah Big Bang, gas menjadi transparan sepenuhnya. Teleskop Webb mendapatkan bintang-bintang galaksi memancarkan cukup cahaya untuk memanaskan dan mengionisasi gas di sekitar mereka.

Tim ilmuwan yang dipimpin oleh Simon Lilly dari ETH Zürich di Swiss menemukan wawasan terbaru tentang periode waktu yang dikenal sebagai Era Reionisasi, saat alam semesta mengalami perubahan dramatis.

Setelah Big Bang, gas di alam semesta menjadi sangat panas dan padat. Selama ratusan juta tahun, gas mendingin. Kemudian, alam semesta mencapai pengulangan.

Gas kembali menjadi panas dan terionisasi, kemungkinan karena pembentukan bintang awal di galaksi dan selama jutaan tahun menjadi transparan. Para ilmuwan telah lama mencari bukti pasti untuk menjelaskan transformasi ini. Hasil penelitian baru secara efektif menarik tirai pada akhir periode reionisasi tersebut.

“Webb tidak hanya menunjukkan dengan jelas bahwa wilayah transparan ini ditemukan di sekitar galaksi, kami juga telah mengukur seberapa besar ukurannya,” jelas penulis utama makalah pertama tim tersebut, Daichi Kashino dari Universitas Nagoya, Jepang, dikutip dari laman NASA, Selasa, 13 Juni.

“Dengan data Webb, kami melihat galaksi mengionisasi ulang gas di sekitar mereka," tambahnya.

Daerah gas transparan ini sangat besar dibandingkan dengan galaksi. Data Teleskop Webb menunjukkan, galaksi-galaksi yang relatif kecil ini mendorong terjadinya reionisasi, membersihkan wilayah ruang yang luas di sekitarnya.

Selama seratus juta tahun berikutnya, gelembung transparan itu terus tumbuh semakin besar, akhirnya menyatu dan menyebabkan seluruh alam semesta menjadi transparan.

Tim Lilly sengaja menargetkan waktu sebelum akhir Era Reionisasi, ketika alam semesta tidak begitu jelas dan tidak terlalu buram yang mengandung tambalan gas di berbagai keadaan.

Para ilmuwan mengarahkan Teleskop Webb ke arah quasar, lubang hitam supermasif aktif yang sangat terang dan berfungsi seperti senter besar, menyoroti gas di antara quasar serta teleskop.

Saat cahaya quasar bergerak ke arah teleskop melalui petak gas yang berbeda, ia diserap oleh gas yang buram atau bergerak bebas melalui gas transparan.

Selanjutnya, hasil terobosan para ilmuwan memasangkan data Teleskop Webb pada pengamatan quasar pusat dari Observatorium WM Keck di Hawaii, Very Large Telescope milik European Southern Observatory dan Teleskop Magellan di Observatorium Las Campanas, keduanya di Chile.

“Dengan menerangi gas di sepanjang garis pandang kita, quasar memberi kita informasi luas tentang komposisi dan keadaan gas,” jelas penulis makalah lainnya Anna-Christina Eilers dari MIT di Cambridge, Massachusetts.

Kemudian, para ilmuwan menggunakan Teleskop Webb untuk mengidentifikasi galaksi di dekat garis pandang ini dan menunjukkan galaksi umumnya dikelilingi oleh daerah transparan dengan radius sekitar 2 juta tahun cahaya.

Dengan kata lain, Teleskop Webb menyaksikan galaksi-galaksi sedang membersihkan ruang di sekitarnya pada akhir Era Reionisasi.

Sebagai gambaran, area yang telah dibersihkan oleh galaksi-galaksi itu kira-kira sama dengan jarak antara galaksi Bima Sakti dan tetangga terdekat, Andromeda.

Sampai sekarang, para ilmuwan tidak memiliki bukti pasti tentang apa yang menyebabkan reionisasi, sebelum data Teleskop Webb menunjukkannya, mereka tidak yakin persis apa yang menyebabkannya.

Sepanjang penelitian, Eilers menggunakan data Teleskop Webb untuk mengonfirmasi lubang hitam di quasar di pusat bidang itu adalah yang paling masif yang diketahui saat ini di alam semesta awal, dengan berat 10 miliar kali massa Matahari.

“Kami masih belum bisa menjelaskan bagaimana quasar bisa tumbuh begitu besar di awal sejarah alam semesta. Itu teka-teki lain yang harus dipecahkan!," ujar Eilers.

Mereka, para ilmuwan ke depannya akan segera mendalami penelitian tentang galaksi di lima bidang tambahan, masing-masing berlabuh oleh quasar pusat.