Galaksi yang Ditemukan oleh Webb Space Telescope Menulis Ulang Pemahaman Awal tentang Alam Semesta

Pengamatan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA membalikkan pemahaman tentang alam semesta awal, menunjukkan keberadaan galaksi yang besar dan matang tetapi sangat padat yang dipenuhi bintang jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan oleh para ilmuwan.

Para astronom mengatakan data yang diperoleh teleskop mengungkapkan apa yang tampak sebagai enam galaksi besar setua Bima Sakti kita yang ada sekitar 540 juta hingga 770 juta tahun setelah Ledakan Besar yang menggebrak alam semesta 13,8 miliar tahun lalu. Alam semesta kira-kira 3 persen dari usianya saat ini.

Galaksi-galaksi ini, salah satunya tampaknya memiliki massa yang menyaingi Bima Sakti kita tetapi 30 kali lebih padat, tampaknya berbeda secara mendasar dari yang menghuni alam semesta saat ini.

“Oh, mereka sangat berbeda – makhluk yang benar-benar aneh,” kata astrofisikawan Ivo Labbe dari Swinburne University of Technology di Australia, penulis utama studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature. “Jika Bima Sakti adalah orang dewasa rata-rata berukuran biasa, katakanlah sekitar 5 kaki, 9 inci (1,75 meter) dan 160 pon (70 kg), ini akan menjadi bayi berusia 1 tahun dengan berat hampir sama tetapi berdiri di bawah 3 inci (7 cm). Alam semesta awal adalah pertunjukan yang aneh.”

Webb diluncurkan pada 2021 dan mulai mengumpulkan data tahun lalu. Temuan ini didasarkan pada kumpulan data pertama yang dirilis oleh NASA Juli lalu dari Webb, sebuah teleskop yang membanggakan instrumen penginderaan inframerah yang mampu mendeteksi cahaya dari bintang dan galaksi paling kuno.

“Ini adalah penemuan yang mencengangkan dan tak terduga. Kami mengira galaksi terbentuk dalam periode waktu yang jauh lebih lama,” kata astrofisikawan Penn State dan rekan penulis studi Joel Leja. “Tidak ada yang berharap untuk menemukan ini. Kandidat galaksi ini terlalu berevolusi untuk harapan kita. Mereka tampaknya telah berevolusi lebih cepat dari yang diizinkan oleh model standar kita.”

Leja menyebut mereka kandidat galaksi karena pengamatan lebih lanjut diperlukan untuk memastikan bahwa mereka semua adalah galaksi, bukan sumber cahaya lain seperti lubang hitam supermasif.

“Bagian yang menarik adalah bahwa bahkan jika hanya beberapa yang berubah menjadi galaksi masif, benda-benda ini sangat masif sehingga hanya mereka yang akan mengubah pengukuran kita terhadap total massa bintang saat ini. Ini akan menunjukkan 10 hingga 100 kali lebih banyak massa di bintang. ada pada zaman ini dari yang diharapkan dan akan menyiratkan bahwa galaksi terbentuk jauh lebih cepat di alam semesta daripada yang dipikirkan siapa pun.

Galaksi-galaksi tersebut tampaknya memiliki massa yang setara dengan 10 miliar hingga 100 miliar kali matahari kita. Sosok terakhir mirip dengan massa Bima Sakti.

Perjalanan pembentukan galaksi setelah Big Bang tampaknya bergantung pada materi misterius yang disebut materi gelap yang tidak terlihat oleh kita tetapi diketahui ada karena pengaruh gravitasi yang diberikannya pada materi normal.

“Teori utamanya adalah lautan materi gelap memenuhi alam semesta awal setelah Big Bang,” kata Labbe.

“Materi gelap ini – kita tidak tahu apa itu sebenarnya – dimulai dengan sangat halus, hanya dengan riak terkecil. Riak ini tumbuh dari waktu ke waktu karena gravitasi dan akhirnya materi gelap mulai terkumpul dalam gumpalan terkonsentrasi, menyeret hidrogen. gas sepanjang perjalanan. Gas hidrogen itulah yang pada akhirnya akan berubah menjadi bintang. Gumpalan materi gelap, gas, dan bintang itulah yang kita sebut galaksi, “tambah Labbe.

Para astronom menduga bintang-bintang pertama mulai terbentuk 100 juta hingga 200 juta tahun setelah Big Bang, masing-masing mungkin 1.000 kali lebih masif dari matahari kita tetapi umurnya jauh lebih pendek.

“Ledakan mereka memicu rangkaian peristiwa yang membentuk generasi bintang berikutnya,” kata Labbe.

“Webb terus memukau dan mengejutkan kami,” tambah Labbe. “Jadi ya, alam semesta awal jauh lebih kaya dan lebih beragam — monster dan naga. Dan tirainya masih diangkat.”

© Thomson Reuters 2023