Rahasia 'Pabrik Debu' Alam Semesta Awal Terkuak Lewat Teleskop James Webb

Galaksi kerdil Sextans A nan diamati oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb.(NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (NOIRLab). Pengolahan gambar: Alyssa Pagan (STScI).)

PARA astronom sukses menyingkap rahasia krusial mengenai pembentukan debu kosmik nan memenuhi alam semesta pada masa awal kelahirannya. Menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), para peneliti mempelajari gimana galaksi-galaksi purba memproduksi debu nan menjadi bahan utama lahirnya bintang baru dan perkembangan galaksi.

Meskipun JWST mempunyai keahlian nan sangat canggih, mengawasi perincian proses di galaksi purba nan berjarak sangat jauh tetap mempunyai keterbatasan. Untuk mengatasi hambatan tersebut, tim peneliti memfokuskan pengamatan pada galaksi kerdil Sextans A nan berjarak sekitar 4,6 juta tahun sinar dari Bumi. Galaksi ini dipilih lantaran mempunyai kondisi kimia nan mirip dengan galaksi-galaksi pertama di alam semesta, ialah sangat miskin unsur berat alias logam, julukan astronom untuk unsur nan lebih berat dari hidrogen dan helium.

Pemimpin tim penelitian dari Institut Nasional untuk Astrofisika (INAF) Italia, Claudio Gavetti, menjelaskan argumen di kembali pendekatan ini.

"Mempelajari secara langsung galaksi-galaksi nan mendiami alam semesta awal tetap sangat sulit. Oleh lantaran itu, mengawasi galaksi terdekat seperti Sextans A, nan mempunyai kondisi kimia serupa, memberi kita kesempatan berbobot untuk memahami gimana generasi bintang pertama berevolusi dan peran apa nan mereka mainkan dalam mengubah medium antarbintang," ujar Gavetti.

Pada era awal alam semesta, kondisi kimia tetap sangat sederhana dan didominasi oleh hidrogen serta sedikit helium. Generasi bintang pertama, nan dikenal sebagai bintang Populasi III, tercatat sangat miskin logam. Ketika bintang-bintang ini meninggal dalam ledakan supernova, mereka menyebarkan unsur-unsur berat ke medium antarbintang nan kemudian memicu lahirnya generasi bintang berikutnya. Sextans A sendiri diperkirakan hanya mempunyai 1 persen hingga 7 persen unsur berat jika dibandingkan dengan Matahari, menjadikannya perantara ideal untuk meneliti galaksi purba.

Dengan memanfaatkan instrumen NIRCam (Near-InfraRed Camera) dan MIRI (Mid-Infrared Instrument) pada JWST, para intelektual memetakan populasi bintang di Sextans A pada fase perkembangan asymptotic red giant branch. Hasilnya menunjukkan bahwa sekitar 90 persen bintang dalam fase ini tidak diselimuti debu. Namun, tim menemukan sekitar 20 bintang nan terbungkus lapisan debu tebal. "Pabrik debu" ini diperkirakan terbentuk antara 2 hingga 3 miliar tahun lampau dari bintang nan awalnya mempunyai massa sekitar 1,5 kali massa Matahari.

Anggota tim peneliti dari INAF, Flavia Dell'Agli, menekankan peran vital JWST dalam pencapaian ini.

"JWST memungkinkan kita mengawasi lingkungan dengan perincian nan belum pernah ada sebelumnya, nan hingga beberapa tahun lampau berada di luar jangkauan kita. Nilai dari info ini tidak hanya terletak pada gambarnya, tetapi pada kemampuannya untuk dibandingkan dengan model teoretis dan memverifikasi seberapa tepat model tersebut menggambarkan perkembangan bintang," kata Dell'Agli.

Penelitian nan dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal ini menjadi langkah besar dalam menyusun gambaran utuh tentang gimana alam semesta berevolusi hingga menjadi seperti nan kita lihat hari ini. (Space/Z-2)