Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) bikin ulah lagi! Teleskop canggih ini udah berhasil nemuin galaksi-galaksi terang yang umurnya cuma beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang.

Nah, sekarang, JWST nangkep cahaya dari galaksi yang umurnya cuma 280 juta tahun setelah Big Bang. Ini jadi galaksi terjauh yang pernah terdeteksi!

Sebelum ada JWST, kita nggak punya teleskop inframerah dengan cermin sebesar ini buat ngelihat cahaya dari galaksi-galaksi awal alam semesta.

Hubble emang bisa ngelihat cahaya inframerah dekat, tapi cerminnya cuma 2,4 meter. Dia cuma nemuin satu galaksi dari 500 juta tahun pertama alam semesta. Teleskop Luar Angkasa Spitzer juga teleskop inframerah, tapi cerminnya cuma 85 cm.

JWST nggak cuma punya cermin yang jauh lebih gede, tapi teknologi detektornya juga udah canggih banget. Makanya, tirai yang nutupin alam semesta awal udah mulai kebuka, satu per satu galaksi kuno terungkap.

Salah satu misi utama JWST itu buat neliti Pembentukan Galaksi. Kita perlu ngelihat galaksi-galaksi paling awal di alam semesta buat ngerti gimana mereka terbentuk dan berevolusi. Baru beberapa minggu beroperasi, JWST udah nemuin banyak galaksi terang dengan pergeseran merah (redshift) lebih dari z=10.

“Populasi yang nggak terduga ini bikin komunitas astronom heboh dan ngangkat pertanyaan mendasar tentang pembentukan galaksi dalam waktu sekitar 500 juta tahun pertama,” tulis para penulis di makalah baru.

JWST terus-terusan ngedorong batas pengamatan kita, dan penemuan terbaru ini nunjukkin kalo mungkin dia belom sampe batasnya.

Galaksi yang baru ditemuin ini namanya MoM-z14, dan dia berasal dari survei Mirage or Miracle. Survei spektroskopis ini dirancang buat mastiin galaksi kandidat redshift tinggi, dan z14 ngacu ke redshift galaksi tersebut. Penemuan ini bikin kaget karena para astronom ngarep cuma nemuin sedikit banget galaksi di redshift setinggi itu.

Penemuan ini dipresentasiin di makalah baru berjudul “A COSMIC MIRACLE: A REMARKABLY LUMINOUS GALAXY AT z_spec = 14.44 CONFIRMED WITH JWST.” Penulis utamanya Rohan Naidu dari MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Makalahnya udah dikirim ke Open Journal of Astrophysics dan bisa dibaca di arXiv.org.

“JWST udah ngungkap populasi galaksi terang yang menakjubkan di era yang sangat awal, z > 10, di mana sedikit sumber seperti itu yang diharapkan,” tulis para penulis. Di redshift z = 14,4, galaksi ini “memperluas batas pengamatan ke hanya 280 juta tahun setelah Big Bang.”

Mereka nyebutin kalo JWST udah nemuin jauh lebih banyak galaksi terang antara z = 14 dan 15 daripada perkiraan sebelum peluncurannya.

Studi ini bukan cuma rasa ingin tahu biasa. Pemeriksaan spektroskopis ngungkapin hasil menarik terkait tema Pembentukan Galaksi JWST.

Pengamatan nunjukkin kalo sebagian besar cahaya galaksi berasal dari bintang, bukan dari inti galaksi aktif (AGN). AGN itu inti terang galaksi yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif yang nyerap materi. Jadi, MoM-z14 kemungkinan punya beberapa bintang supermasif yang terang, sesuatu yang diprediksi teori tentang alam semesta awal.

Perbandingan nitrogen-karbon di galaksi ini lebih tinggi daripada yang diamati di Matahari. Komposisi kimianya mirip gugus bola kuno yang nempel di Bima Sakti. Artinya, bintang-bintang di galaksi ini dan gugus bola terbentuk di lingkungan yang mirip dengan nukleosintesis dan polusi metalisitas yang mirip dari bintang-bintang sebelumnya.

“Karena pola kelimpahan ini juga umum di antara bintang-bintang paling kuno yang lahir di Bima Sakti, kita mungkin secara langsung menyaksikan pembentukan bintang-bintang seperti itu di gugus padat, menghubungkan evolusi galaksi di seluruh rentang waktu kosmik,” tulis para penulis.

Sepertinya ada dua morfologi buat galaksi-galaksi terang kuno ini: sumber titik dan meluas. Hubungan antara morfologi dan kimianya adalah potensi hubungan lain dalam evolusi galaksi.

“Selanjutnya, seperti yang dicatat oleh Harikane et al. (2024b), perbedaan morfologi ini tercermin dalam pola kelimpahan kimia, menandakan hubungan yang lebih dalam antara morfologi dan jalur evolusi,” tulis para penulis.

Karena JWST udah nemuin lebih banyak galaksi terang kuno, kelas objek yang merupakan pemancar nitrogen kuat jadi kelihatan, termasuk Little Red Dots yang terang. MoM-z14 bisa jadi salah satu objek dengan kandungan nitrogen paling tinggi yang pernah ditemuin JWST.

“Ini menambah bukti lebih lanjut untuk bimodality ukuran-kimia pada z > 10, di mana sumber yang meluas cenderung miskin nitrogen sementara sumber yang kompak adalah pemancar N yang kuat,” jelas para penulis.

Komunitas sains luar angkasa udah lama nunggu JWST dan kemampuannya buat ngamati alam semesta awal. Meskipun beberapa penemuannya bikin kaget, studi ini nunjukkin gimana para astronom nemuin hubungan antara kejutan yang terungkap di alam semesta awal dan alam semesta modern.

“Kami menafsirkan MoM-z14 dan pemancar N melalui arkeologi Galaksi, menghubungkan pola kelimpahannya dengan bintang-bintang paling kuno yang lahir di Bima Sakti pada z ≳ 4 serta gugus bola,” tulis para penulis dalam kesimpulan mereka.

“Peningkatan N, kecerahan, spektrum pengionisasi keras, kepadatan bintang, morfologi, ketergantungan redshift, dan fraksi lubang hitam dari sumber-sumber ini mungkin terkait dengan lingkungan mirip gugus bola di mana tabrakan tak terkendali dapat menghasilkan objek luar biasa seperti bintang supermasif.”

Kalo dia selamat dari ancaman pembatalan berulang kali, Teleskop Luar Angkasa Roman harusnya bisa ngungkap ratusan galaksi jenis ini lagi. Dataset yang lebih besar emang selalu diinginkan dan bisa bantu nguatkan beberapa temuan ini, atau mungkin ngasih misteri baru. Gimana pun, itu bakal jadi kemajuan. Tapi buat sekarang, Teleskop Luar Angkasa James Webb pantes dapet sorotan buat penemuan ini.

“JWST sendiri tampaknya siap untuk mendorong serangkaian ekspansi besar batas kosmik, redshift yang sebelumnya tak terbayangkan, mendekati era bintang-bintang pertama, tampaknya tidak lagi jauh,” para peneliti menyimpulkan.

Artikel ini awalnya diterbitkan oleh Universe Today. Baca artikel aslinya.