Teleskop James Webb Menemukan 300 Objek Misterius yang Menantang Pemahaman Alam Semesta Awal

DNVN - Berdasarkan pengamatan dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) milik NASA, para peneliti di Universitas Missouri telah mengidentifikasi 300 kandidat yang tidak biasa untuk galaksi awal.

Dalam studi terbaru, tim tersebut mengamati ujung-ujung alam semesta dan menemukan sesuatu yang mengejutkan. Dengan menganalisis citra inframerah yang diambil oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb, mereka menemukan 300 objek yang jauh lebih terang dari yang diperkirakan.

Para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA telah menemukan 300 objek misterius yang kemungkinan merupakan beberapa galaksi paling awal di alam semesta. Jika terkonfirmasi, keberadaan mereka dapat mengubah pemahaman kita tentang bagaimana galaksi pertama kali terbentuk. (Konsep seniman). Sumber: SciTechDaily.com

"Objek-objek misterius ini berpotensi menjadi galaksi di alam semesta awal, artinya mereka bisa jadi merupakan galaksi yang sangat awal. Jika beberapa objek ini memang seperti yang kita duga, penemuan kami dapat menantang gagasan yang ada saat ini tentang bagaimana galaksi terbentuk di alam semesta awal – periode ketika bintang dan galaksi pertama mulai terbentuk," ujar Haojing Yan, seorang profesor astronomi di Mizzou College of Arts and Sciences dan salah satu penulis studi tersebut.

Perangkat inframerah membuka jalan bagi penelitian luar angkasa awal

Menurut para ilmuwan, menentukan sifat objek yang jauh tidak dapat dilakukan secara serta-merta, tetapi memerlukan proses yang cermat dan bertahap, yang menggabungkan teknologi canggih, analisis yang cermat, dan upaya yang besar dari "detektif astronomi".

Tim Mizzou memulai dengan dua instrumen inframerah canggih James Webb: Kamera Inframerah Dekat dan Instrumen Inframerah Menengah. Kedua instrumen ini dirancang untuk mengumpulkan cahaya dari ujung terjauh alam semesta, dan oleh karena itu penting untuk mempelajari alam semesta awal. Alasan berfokus pada cahaya inframerah adalah karena semakin jauh suatu objek dari Bumi, semakin lama cahayanya menempuh jarak, dan semakin terentang ke bagian spektrum inframerah saat tiba.

"Saat cahaya dari galaksi-galaksi awal ini bergerak melintasi ruang angkasa, ia meregang ke panjang gelombang yang lebih panjang – berpindah dari cahaya tampak ke inframerah. Peregangan ini disebut pergeseran merah, dan membantu kita menentukan jarak galaksi-galaksi ini. Semakin tinggi pergeseran merah, semakin jauh galaksi tersebut dari Bumi, dan semakin dekat pula ia dengan awal mula alam semesta," jelas Yan.

Grafik yang menunjukkan objek-objek misterius di luar angkasa yang diidentifikasi oleh para peneliti di University of Missouri dalam studi mereka. Kredit: Bangzheng “Tom” Sun/University of Missouri

Menerapkan teknik skip dalam pencarian

Untuk memperjelas identitas 300 protogalaksi potensial, para peneliti Mizzou menggunakan metode lama yang disebut teknik dropout. "Teknik ini dapat mendeteksi galaksi dengan pergeseran merah tinggi dengan mencari objek yang muncul pada panjang gelombang yang lebih merah tetapi menghilang pada panjang gelombang yang lebih biru—sebuah tanda bahwa cahayanya telah menempuh jarak dan waktu yang sangat jauh ," kata Bangzheng "Tom" Sun, seorang mahasiswa doktoral yang bekerja sama dengan Yan dan penulis utama makalah tersebut. "Fenomena ini merupakan tanda dari 'Lyman Breakdown', sebuah fitur spektral yang disebabkan oleh penyerapan cahaya ultraviolet oleh hidrogen netral. Seiring meningkatnya pergeseran merah, tanda tersebut bergeser ke panjang gelombang yang lebih merah."

Profesor Yan menambahkan bahwa meskipun teknik skip dapat mengidentifikasi kandidat galaksi individual, langkah selanjutnya adalah memeriksa apakah mereka memang memiliki pergeseran merah yang "sangat" tinggi. "Idealnya, ini akan dilakukan menggunakan spektroskopi, sebuah teknik yang menyebarkan cahaya pada berbagai panjang gelombang untuk mengidentifikasi tanda-tanda yang memungkinkan penentuan pergeseran merah yang presisi," ujarnya.

Spektroskopi - standar emas untuk mengonfirmasi galaksi awal

Karena tidak adanya data spektral yang lengkap, tim menggunakan metode yang disebut pencocokan distribusi energi spektral, yang memberikan Sun dan Yan dasar untuk memperkirakan pergeseran merah kandidat galaksi—beserta sifat-sifat lain seperti usia dan massa. Sebelumnya, banyak ilmuwan sering berasumsi bahwa objek-objek yang sangat terang ini bukanlah protogalaksi, melainkan hanya fenomena lain yang menirunya. Namun, berdasarkan hasil baru ini, Sun dan Yan yakin bahwa objek-objek ini layak untuk dipelajari lebih lanjut dan tidak boleh dikesampingkan terlalu dini.

"Sekalipun hanya beberapa dari objek-objek ini yang dipastikan keberadaannya di alam semesta awal, hal ini akan memaksa kita untuk merevisi teori-teori pembentukan galaksi yang sudah ada," tegas Profesor Yan.

Uji coba terakhir, kata para peneliti, akan tetap mengandalkan spektroskopi—yang dianggap sebagai standar emas—untuk mengonfirmasi temuan ini. Spektroskopi mampu memecah cahaya menjadi berbagai panjang gelombang, layaknya prisma yang memecah cahaya menjadi warna-warna pelangi. Dari sana, para ilmuwan dapat menemukan sidik jari spektral unik sebuah galaksi, yang mengungkap bagaimana galaksi itu terbentuk, usianya, dan komposisinya.

"Salah satu objek kami telah dikonfirmasi secara spektroskopis sebagai protogalaksi. Namun, objek ini saja tidak cukup. Kami membutuhkan konfirmasi lebih lanjut untuk memastikan apakah teori-teori yang ada saat ini sedang dipertanyakan," ujar Sun.

La Khe (Menurut SciTech Daily)

Sumber: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-300-vat-the-bi-an-thach-thuc-hieu-biet-ve-vu-tru-so-khai/20250824045453656