Teleskop Bak Mesin Waktu, Astronom Temukan Galaksi Muda Dekat Big Bang

Baru-baru ini sekelompok astronom berhasil menemukan galaksi "bayi" yang terbentuk tepat setelah "Big Bang". Yang menarik galaksi muda ini memiliki struktur yang sama rumitnya dengan galaksi dewasa.

Temuan ini seolah menggoyangkan pandangan konvensional yang menyatakan bahwa galaksi muda adalah kumpulan bintang dan awan gas berantakan yang bergabung dan bertabrakan satu sama lain. Setelah miliaran tahun, barulah galaksi-galaksi muda ini bisa mengembangkan struktur lengan spiral dan tonjolan pusat bintang-bintang yang menetap, teratur, dan kompleks menjadi galaksi dewasa. Contohnya adalah galaksi kita, Bima Sakti, yang kini sudah berusia 13,5 miliar tahun.

Dalam laporan hasil studi yang telah diterbitkan di jurnal Science pada 11 Februari 2021, para astronom dari Cardiff University di Wales memaparkan bahwa mereka telah menemukan galaksi "bayi" bernama ALESS 073.1. Galaksi ini tampak memiliki semua fitur seperti yang ada pada galaksi yang jauh lebih tua.

Apa yang mereka temukan di kedalaman waktu kosmik —tepatnya 12 miliar tahun silam itu— tentunya memancing timbulnya pertanyaan dan tuntutan penjelasan lebih jauh. Salah satu pertanyaan yang muncul adalah bagaimana para astronom itu bisa melihat jauh ke masa lalu?

Pada prinsipnya, semua hal yang ada dalam astronomi adalah terkait perjalanan waktu karena semua cahaya yang kita lihat telah menempuh jarak yang sangat jauh dari waktu ke waktu untuk mencapai kita (bahkan sinar Matahari membutuhkan delapan menit untuk sampai ke sini dari Matahari). Namun begitu,  ALESS 073.1 adalah galaksi yang sangat jauh dari Bumi.

Dalam riset ini, para ilmuwan astronomi dari Wales itu menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), sebuah teleskop radio di Chile, sebagai "mesin waktu" untuk mempelajari kondisi alam semesta ketika lebih dari 12 miliar tahun lalu. Ini adalah periode yang hanya berselang 1,2 miliar tahun setelah Big Bang, peristiwa ledakan dahsyat atau dentuman besar yang menyebabkan terbentuknya alam semesta.

Menurut pandangan konvensional, pada masa tersebut sebuah galaksi dikatakan belum cukup umur untuk mengembangkan bentuk cakram berputar, lengan spiral, dan "tonjolan" bintangnya yang merupakan ciri-ciri khas galaksi dewasa. Namun, bentuk-bentuk itulah yang diamati oleh para astronom pada galaksi muda tersebut.

Cahaya yang dipancarkan dari galaksi ALESS 073.1 membutuhkan milyaran tahun untuk mencapai ALMA, yang memungkinkan para astronom untuk melihat galaksi ini dalam masa pertumbuhannya. Para astronom itu pun berhasil mengambil salah satu gambar langsung paling tajam dari sebuah galaksi primordial ini.

Apa yang istimewa dari galaksi ALESS 073.1 ini? Pertama, adalah bagian tonjolannya yang berisi sekitar setengah dari bintang-bintangnya. Kedua, sedikit struktur lengan spiral khas yang biasanya hanya ada pada galaksi-galaksi yang jauh lebih tua.

Sebuah galaksi yang memiliki sekelompok bintang padat di tengahnya diasosiasikan dengan galaksi dewasa yang berusia miliaran tahun. Ada anggapan bahwa tonjolan di galaksi terbentuk secara perlahan saat galaksi yang lebih kecil bergabung satu sama lain. Namun tonjolan pada galaksi ALESS 073.1 tampaknya telah terbentuk dengan sangat cepat.

“Galaksi ini terlihat seperti orang dewasa, tetapi seharusnya hanya seorang anak kecil,” kata peneliti utama dalam studi ini, Dr. Federico Lelli dari School of Physics and Astronomy di Cardiff University, sebagaimana dikutip dari Forbes. “Kami menemukan bahwa tonjolan besar, piringan berputar yang teratur, dan kemungkinan lengan spiral sudah ada di galaksi ini ketika alam semesta baru 10% dari usianya saat ini ... itu bertentangan dengan pemahaman kita (selama ini) tentang pembentukan galaksi.”

Menurut Lelli dan timnya, penemuan atas galaksi ALESS 073.1 sangatlah penting. “Penemuan spektakuler ini menantang pemahaman kita saat ini tentang bagaimana galaksi terbentuk karena kita percaya fitur-fitur ini hanya muncul pada galaksi dewasa, bukan pada galaksi muda,” kata Dr. Timothy Davis dari School of Physics and Astronomy yang juga turut menjadi peneliti dalam studi ini.