Sains

8 Temuan Menakjubkan Teleskop James Webb Sepanjang 2023

Ilustrasi Teleskop Luar Angkasa James Webb. Gambar: Alamy via Live Science

ANTARIKSA -- Tanggal 25 Desember adalah hari ulang tahun kedua peluncuran Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) milik NASA. Sejak diluncurkan pada tahun 2022, teleskop paling kuat yang pernah dibuat telah memukau para astronom dengan gambar-gambarnya yang menakjubkan, dan menghapus banyak prasangka tentang awal mula alam semesta. 

Dari galaksi terang yang tak bisa dijelaskan hingga kehidupan di planet asing, bahkan berpotensi mengubah hukum dan model standar alam semesta, berikut adalah temuan terbesar Teleskop Webb sepanjang tahun 2023.

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Menemukan Enam Galaksi yang Harusnya tidak Ada pada Awal Alam Semesta

Gambar enam galaksi yang usianya berkisar antara 500 juta hingga 800 juta tahun setelah Big Bang. Gambar: NASA, ESA, CSA, LABBE

Tidak lama setelah beroperasi, James Webb langsung menemukan enam galaksi pemecah rahasia alam semesta yang berumur 500 juta tahun setelah Big Bang. Galaksi itu berisi bintang-bintang yang jumlahnya hampir sama dengan Bima Sakti.

Temuan itu menyebabkan kegemparan di dunia astronomi. Beberapa ilmuwan berpendapat temuan itu telah meragukan teori evolusi galaksi, atau bahkan pemahaman mereka tentang alam semesta.

Penemuan aneh tersebut menunjukkan misteri yang semakin dalam tentang bagaimana galaksi besar pertama kali berkembang di alam semesta kita. Setelah menjalankan simulasi, astronom lain berpendapat sejumlah galaksi tersebut kemungkinan memang terang, dan tidak berisi bintang sebanyak itu terlihat Webb. Apa pun jawabannya, observasi lanjutan terhadap galaksi misterius harus dilakukan. 

Baca Juga: Teleskop James Webb Ungkap Foto Cincin Uranus yang Bersinar

Meragukan Model Standar Kosmologi 

Gambar galaksi MACS0647-JD yang diambil James Webb Space Telescope terlihat hanya 400 juta tahun setelah Big Bang. Gambar: NASA, ESA, CSA, & STScI.

Selain memunculkan potensi krisis baru dalam astronomi, teleskop ini juga memperkuat krisis lama, yaitu ketegangan Hubble. Sederhananya, alam semesta mengembang, namun bergantung pada pandangan para kosmolog, kecepatannya berbeda-beda. 

Di masa lalu, dua eksperimen terbaik untuk mengukur laju ekspansi alam semesta adalah satelit Planck milik Badan Antariksa Eropa (ESA) dan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Planck menghitung laju ekspansi alam semesta adalah 67 kilometer per detik per megaparsec. Sementara Hubble menemukan angka yang lebih tinggi, yaitu 73 km/s/Mpc. 

Para kosmolog mengira ketegangan tersebut kemungkinan disebabkan oleh ketidakpastian yang disebabkan oleh Hubble yang tidak bisa membedakan antara Cepheid (cahaya benda yang berdenyut) dan bintang latar belakang. Namun, James Webb memadamkan dugaan itu dengan hasil 74 km/s/Mpc. 

Sejak penemuan terbaru, kosmologi telah terjerembab ke dalam krisis yang bisa mengungkap ilmu fisika baru atau bahkan mematahkan model standar. Apa yang bisa mengatasinya? Tentu saja, teleskop Webb harus lebih banyak melakukan pengukuran.

Menemukan Lubang Hitam Tertua di Alam Semesta

Interpretasi seorang seniman terhadap piringan akresi lubang hitam. Gambar: Getty Images

Daftar penemuan James Webb tahun ini tidak hanya mencakup galaksi-galaksi kuno dengan ukuran yang tidak bisa dijelaskan, tetapi juga lubang hitam besar. Yang pertama, CEERS 1019, memiliki massa 10 juta kali massa matahari kita dan hanya 570 juta tahun setelah Big Bang.

Baca Juga: Galaksi Penghuni Pertama Alam Semesta yang Hilang telah Ditemukan Teleskop WEBB

Itu adalah lubang hitam tertua yang pernah terlihat sejak penemuannya pada April 2023. Sebab, awal Desember, teleskop menemukan lubang hitam masif yang lebih tua, 440 juta tahun setelah alam semesta terbentuk. Lubang hitam adalah makhluk yang muncul akibat Supernova atau ledakan bintang neutron/sisa bintang yang mati. Bagaimana mereka muncul sedini itu di awal alam semesta masih misterius.

Para ahli astrofisika saat ini sedang menjajaki sejumlah opsi yang mencakup lubang hitam yang terbentuk dari keruntuhan awan gas raksasa. Mereka juga tidak mengesampingkan bahwa beberapa lubang hitam mungkin disemai oleh hipotesis lubang hitam primordial, yang tercipta beberapa saat setelah, dan dalam beberapa teori bahkan sebelum alam semesta dimulai.

Melihat Belasan Benda Berbahaya Melayang dalam Pasangan 

Gambar Nebula Orion yang ditangkap oleh teleskop luar angkasa Hubble dan Spitzer. Gambar: Foto Stok NASA/Alamy

Mata teleskop yang sangat kuat juga mengungkap sekilas objek-objek baru yang tidak bisa dijelaskan. Setelah dilatih di Nebula Orion, James Webb menemukan 42 pasang objek biner bermassa Jupiter atau JuMBO, planet-planet seukuran Jupiter yang melayang berpasangan di ruang angkasa. Beberapa di antaranya berjauhan 390 kali jarak antara Bumi dan matahari. 

JuMBO terlalu kecil untuk disebut bintang, namun karena keberadaannya berpasangan, kecil kemungkinannya menjadi planet jahat yang terlempar dari tata surya. Penemuan sejumlah objek itu telah mengingatkan para astronom akan mekanisme pembentukan planet baru atau bahkan bintang gagal.

Baca Juga: Bumi Baru Sedang Terbentuk, Teleskop Webb Temukan Air di Sekitar Protoplanet

Mengintip Tanda-tanda Kehidupan Alien di Planet Lautan

Dalam penelitian pada 11 September 2019, para peneliti di University College London merilis gambar ini untuk mengilustrasikan deteksi uap air di atmosfer eksoplanet K2-18b. Gambar: ESA/Hubble

Fitur lain dari James Webb adalah kemampuannya mengukur spektrum atmosfer planet ekstrasurya yang jauh. Sebuah perangkat yang memungkinkannya menemukan tanda-tanda potensi kehidupan di dunia perairan Goldilocks yang berjarak 120 tahun cahaya.

Planet ekstrasurya yang ditemukan, K2-18 b, adalah planet sub-Neptunus (antara massa Bumi dan Neptunus) yang mengorbit di zona layak huni bintang kecil merah. Setelah mengambil spektrum atmosfer, Webb menemukan atmosfer tersebut kaya akan hidrogen, metana, dan karbon dioksida. Semuanya merupakan penanda kimia dunia hycean yang kaya hidrogen dan merupakan pesaing utama kehidupan di bumi. 

Yang lebih menggiurkan lagi adalah deteksi dimetil sulfida (DMS), senyawa berbau kubis yang hanya diketahui diproduksi oleh alga mikroskopis di lautan bumi. Para peneliti ingin mengintip lebih jauh K2-18 b dan dunia serupa untuk menemukan bukti lebih lanjut adanya kehidupan di luar planet kita.

Baca Juga: Teleskop Webb dan SOFIA akan Melucuti Kandungan Asteroid Logam Psyche

Untaian Tertua di Jaring Kosmik yang Pernah Dilihat 

Sebuah model jaringan kosmik, menunjukkan galaksi-galaksi terang berkumpul di tempat pertemuan sulur-sulur gas. Gambar: Volker Springel (Institut Astrofisika Max Planck) dkk.)

Bintang dan galaksi tidak tersebar merata di seluruh alam semesta kita. Sebaliknya, mereka terhubung oleh jaringan kosmik yang sangat besar, berupa jaringan raksasa jalan raya super yang saling bersilangan dan dipenuhi dengan gas hidrogen dan materi gelap. 

Terbentuk setelah terjadinya Big Bang, sulur-sulur jaring terbentuk sebagai gumpalan dari kaldu alam semesta muda yang bergolak. Ketika beberapa helai jaringan berpotongan, galaksi-galaksi akhirnya terbentuk. 

Pemahaman mengenai struktur jaringan ini tidak hanya memberi kita gambaran sekilas tentang interaksi partikel kacau yang menyebabkan alam semesta ada, sehingga para astronom pengguna James Webb terkejut ketika melihat untaian paling awal dari jaringan tersebut adalah sebuah gas. Itu adalah sulur yang terbuat dari 10 galaksi yang saling berdekatan dan membentang sepanjang lebih dari 3 juta tahun cahaya.

Filamen tersebut terbentuk ketika alam semesta baru berusia 830 juta tahun dan sebagian melilit lubang hitam terang. Dengan menemukan lebih banyak lagi, para peneliti berharap bisa menemukan jawaban tentang bagaimana galaksi pertama terbentuk.

Baca Juga: Teleskop Webb dan SOFIA akan Melucuti Kandungan Asteroid Logam Psyche

Memotret 'Cincin Einstein' dengan Sempurna

Sebuah model jaringan kosmik, menunjukkan galaksi-galaksi terang berkumpul di tempat pertemuan sulur-sulur gas. Gambar: Volker Springel (Institut Astrofisika Max Planck) dkk.)

Tambahan lain dalam daftar panjang catatan jarak kosmik James Webb tahun ini adalah penemuan objek berlensa gravitasi terjauh yang pernah dilihat, yaitu 'cincin Einstein'. Itu adalah objek yang dihasilkan oleh pembelokan cahaya secara misterius dari galaksi jauh di sekitar galaksi latar depan yang padat.

Seberapa jauh? Jaraknya adalah 21 miliar tahun cahaya, dua kali lipat usia alam semesta yang 13,8 miliar tahun.
Selain itu, pertunjukan cahaya tersebut membantu para astronom memahami sifat membingungkan materi gelap, zat tak terlihat yang diyakini membentuk 70 persen materi alam semesta. 

Memperbesar Masa Depan Matahari

Gambar yang diambil oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb dari Nebula Cincin (Messier 57). Gambar: NASA/ESA/CSA/Institut Eksplorasi Bumi dan Luar Angkasa/Proyek Pencitraan Nebula Cincin JWST

James Webb sebagian besar mengungkapkan wawasan tentang bagaimana segala sesuatu dimulai, tapi bagaimana dengan akhir dari tata Surya kita? James Webb telah mengintip pertunjukan cahaya spektakuler dari bintang yang sedang sekarat, gambaran sekilas tentang kehancuran tata surya kita.

Baca Juga: Teleskop Webb Mendeteksi Uap Air di Sekitar Planet Asing, Diduga Tanda Kehidupan

Nebula Cincin berbentuk donat, juga dikenal sebagai Messier 57 (M57), adalah bangkai bintang yang meledak di 2.200 tahun cahaya dari kita. Di pusatnya terdapat simar kecil katai putih yang merupakan bagian terakhir inti bintang.

Saat mencapai akhir masa hidupnya, bintang tersebut meledak, melemparkan bagian dalamnya ke segala arah hingga membentuk sesuatu yang tampak seperti mata raksasa. Ledakan tersebut kemungkinan besar akan melenyapkan atau melontarkan planet-planet malang yang berada dalam jangkauannya.

Nasib seperti itu diprediksi juga akan menimpa tata surya kita dalam waktu sekitar 5 miliar tahun ke depan. Sumber: Space.com

Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
Image

- angkasa berdenyut dalam kehendak -