Para astronom telah menemukan contoh galaksi terjauh di alam semesta, mirip dengan galaksi kita – Bima Sakti. Ketika alam semesta baru berusia 2 miliar tahun, galaksi spiral yang baru ditemukan, Ceers-2112, tampaknya memiliki sederet bintang dan gas yang mengalir di jantungnya, seperti garis miring pada tanda dilarang merokok. Bima Sakti, yang juga merupakan galaksi spiral, memiliki pita serupa. Para ilmuwan menduga pita Bima Sakti berputar secara silinder seperti tempat tisu toilet saat Anda membuka gulungan tisu toilet, menyalurkan gas ke pusat galaksi dan menyebabkan semburan pembentukan bintang.
Para astronom sebelumnya mengira bahwa struktur galaksi ini menandai berakhirnya periode pembentukan galaksi, sehingga diperkirakan hanya akan terlihat di galaksi-galaksi tua yang mungkin telah mencapai kematangan penuh – mungkin galaksi-galaksi yang sudah ada di pertengahan evolusi alam semesta. Memang benar, pengamatan morfologi galaksi yang dilakukan Teleskop Luar Angkasa Hubble sebelumnya telah menunjukkan bahwa hanya ada sedikit galaksi tertutup di alam semesta awal.
Namun, hasil baru dari data Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) menunjukkan bahwa belum tentu benar bahwa spiral dengan tepi tertutup seharusnya mengembara di alam semesta begitu lama. Penemuan galaksi spiral Ceers-2112 menunjukkan bahwa galaksi seperti kita sudah ada 11,7 miliar tahun yang lalu, “ketika alam semesta hanya memiliki 15 persen kehidupannya,” kata Luca Costantin, ahli astrofisika di Pusat Astrobiologi di Madrid dan memimpin penelitian tersebut. penulis studi baru.
JWST dapat mengumpulkan cahaya enam kali lebih banyak daripada Hubble, sehingga memungkinkan untuk melihat fitur galaksi jauh secara lebih detail. Ceers-2112 diamati pada pergeseran merah 3, saat alam semesta berusia 2100 juta tahun. Artinya, dibutuhkan waktu 11,7 miliar tahun bagi cahaya dari galaksi untuk mencapai JWST, kata Constantine. Ini merupakan temuan yang mengejutkan, karena batang galaksi diamati di sekitar dua pertiga dari seluruh galaksi spiral, namun batang tersebut diperkirakan muncul sekitar 4 miliar tahun sebelum kelahiran alam semesta.
Mempelajari morfologi rinci galaksi jauh “sangat penting untuk memahami sejarahnya, membuka pintu bagi skenario baru pembentukan dan evolusi galaksi,” kata rekan penulis studi Cristina Cabello, peneliti di Institut Fisika Partikel dan Luar Angkasa di Madrid, dalam sebuah pernyataan. sebuah pernyataan.
Menurut Constantine, kehadiran penghalang di Ceers-2112, misalnya, menantang model teoretis saat ini yang memperkirakan bahwa kondisi fisik alam semesta awal seharusnya mencegah pembentukan galaksi penghalang sama sekali.
“Prediksi teoretis dari simulasi kosmologis benar-benar mencoba mereproduksi sistem seperti itu pada zaman tersebut,” katanya dalam sebuah wawancara. “Sekarang kita perlu memahami unsur fisik utama apa yang hilang dari model kita – jika ada.” Selain itu, penelitian semacam ini juga membentuk pemahaman kita tentang peran materi gelap di awal alam semesta.
Para astronom memperkirakan bahwa 85 persen materi di alam semesta adalah materi gelap, zat misterius yang sulit ditangkap teleskop karena tidak berinteraksi dengan cahaya sama sekali. Materi gelap diyakini secara radikal mempengaruhi evolusi galaksi dan pembentukan bintang 380 tahun setelah Big Bang. Namun, hasil studi baru ini menunjukkan bahwa evolusi galaksi, setidaknya dalam kasus Ceers-000, didominasi oleh materi biasa dibandingkan materi gelap ketika alam semesta berusia sekitar dua miliar tahun. Morfologi galaksi menunjukkan bahwa kontribusi materi gelap di batang galaksi Ceers-2112 sangat rendah, dan didominasi oleh materi biasa, demikian temuan studi tersebut.
“Penemuan ini menegaskan bahwa evolusi galaksi ini didominasi oleh baryon, materi biasa yang membentuk kita, bukan materi gelap, meskipun jumlahnya melimpah ketika alam semesta baru berusia 15 persen dari usia sebenarnya,” kata rekan penulis studi tersebut. Jairo Abreu, peneliti dari Universitas La Laguna.
“JWST, hanya dalam satu tahun pengamatan, akan merevolusi pemahaman kita tentang awal alam semesta,” kata Konstantin. “Dalam 5-10 tahun ke depan, saya pribadi berencana untuk terus menggunakan kemampuannya yang luar biasa, menjelajahi detail struktur galaksi pertama yang berkumpul di alam semesta.”
Baca juga: