WASHINGTON : Penemuan galaksi sangat kompak yang terbentuk segera setelah Big Bang dan menunjukkan laju pembentukan bintang yang mengesankan adalah contoh terbaru bagaimana Teleskop Luar Angkasa James Webb membentuk kembali pemahaman kita tentang alam semesta awal.
Para ilmuwan mengatakan galaksi tersebut, yang berusia 13,3 miliar tahun lalu, berukuran sekitar 100 tahun cahaya – sekitar 1.000 kali lebih kecil dari Bima Sakti – namun membentuk bintang-bintang baru dengan kecepatan yang sangat mirip dengan galaksi modern kita yang jauh lebih besar. Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam setahun, 5,9 miliar mil (9,5 miliar km).
Ia ada sekitar 510 juta tahun setelah peristiwa Big Bang yang menandai asal mula alam semesta. Pada saat itu, usia alam semesta kurang dari 4 persen dari usianya saat ini.
Penemuan ini adalah contoh lain bagaimana pengamatan Webb, yang diluncurkan pada tahun 2021 dan mulai mengumpulkan data tahun lalu, mengubah pengetahuan kita tentang sifat awal alam semesta. Observatorium inframerah yang mengorbit ini dirancang jauh lebih sensitif dibandingkan Teleskop Luar Angkasa Hubble pendahulunya.
“Pemahaman kita saat ini tentang pembentukan galaksi di awal alam semesta tidak memprediksi bahwa kita akan melihat begitu banyak galaksi pada masa-masa awal kehidupan alam semesta, jadi ini sangat menarik,” kata Hayley Williams, mahasiswa doktoral di Universitas Minnesota di astrofisikawan dan penulis utama studi yang diterbitkan minggu ini di jurnal Science.
“Saat kita mengamati lebih banyak galaksi jauh ini, kita akan dapat mengumpulkan gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana galaksi pertama di alam semesta kita terbentuk,” tambah Williams. “Kami melihat bahwa galaksi yang ada di alam semesta awal sangat berbeda dari galaksi yang ada saat ini dan asumsi umum kita tentang sifat-sifat galaksi mungkin tidak berlaku di alam semesta awal.”
Webb terutama mengamati alam semesta melalui inframerah, sedangkan Hubble mengamati alam semesta terutama melalui panjang gelombang optik dan ultraviolet. Webb memiliki area pengumpulan cahaya yang jauh lebih besar, sehingga memungkinkannya melihat pada jarak yang lebih jauh, sehingga lebih jauh ke masa lalu, dibandingkan Hubble.
“Pencapaian JWST (James Webb Space Telescope) hingga miliaran tahun pertama alam semesta sungguh mencengangkan, memberikan banyak hal bagi para astronom untuk mempertimbangkan dan mencoba memahami tentang kapan dan berapa banyak galaksi yang terbentuk,” profesor dan rekan studi astronomi Universitas Minnesota. -kata penulis Patrick Kelly.
Apa yang diamati di galaksi yang baru dideskripsikan, kata Kelly, mungkin merupakan sebuah “gugus bola” — kumpulan puluhan ribu hingga jutaan bintang — yang sedang terbentuk.
Galaksi ini, kata Kelly, “sangat kecil” secara relatif.
“Namun demikian, kami menemukan bahwa galaksi ini membentuk sekitar dua bintang setiap tahunnya, yang serupa dengan kecepatan pembentukan bintang di Bima Sakti,” tambah Kelly.
Para peneliti memeriksa komposisi kimia galaksi ini dan menemukan, misalnya, kelimpahan oksigen jauh lebih rendah daripada yang biasanya ditemukan di galaksi-galaksi masa kini—dan untuk alasan yang baik. Oksigen dan unsur-unsur lain yang lebih berat daripada hidrogen dan helium ditempa dalam tungku termonuklir di dalam bintang dan kemudian diledakkan ke luar angkasa ketika bintang meledak di akhir siklus hidupnya.
Karena jumlah bintang yang hidup dan mati di alam semesta pada saat itu jauh lebih sedikit, maka unsur-unsur yang lebih berat seperti itu pun semakin langka.
Pengamatan galaksi ini dibantu oleh fenomena yang disebut “pelensaan gravitasi” yang terjadi ketika sejumlah besar materi, misalnya sekelompok galaksi, menciptakan medan gravitasi yang mendistorsi dan memperbesar cahaya yang merambat dari galaksi jauh yang terletak di belakangnya. garis pandang yang sama.
“Gabungan kekuatan Teleskop Luar Angkasa James Webb dan pembesaran galaksi akibat pelensaan gravitasi memungkinkan kita mempelajari galaksi ini secara detail,” kata Williams.