Astronom NASA mengintip ke masa lalu, di awal alam semesta, hanya 650 juta tahun setelah Big Bang, dan melihat bagaimana tujuh galaksi yang berinteraksi membentuk sebuah protocluster.
Saat ini, gugus protok ini merupakan gugus galaksi terjauh yang keberadaannya telah dikonfirmasi oleh para ilmuwan. Simulasi menunjukkan bahwa sistem tersebut akan tumbuh menjadi salah satu gugus galaksi terbesar dan tertua yang diketahui di alam semesta, lebih dari 100 kali lebih masif daripada galaksi Bima Sakti kita.
Sebuah artikel yang menjelaskan hasil penelitian tersebut diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters. Penulis utama adalah Takahiro Morishita, seorang peneliti di Pusat Astronomi IPAC di Institut Teknologi California.
Tujuh galaksi pertama kali ditemukan menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA. Namun, meskipun semua galaksi diamati di sepanjang garis pandang yang sama, Hubble tidak cukup peka untuk menentukan dengan tepat seberapa jauh jarak galaksi satu sama lain.
Dengan menggunakan James Webb Space Telescope (JWST) milik NASA, tim tersebut mampu mengukur secara tepat jarak dari Bumi ke masing-masing dari tujuh galaksi dengan mengukur properti yang disebut pergeseran merah. Pergeseran merah adalah ukuran seberapa jauh galaksi dari Bumi – semakin jauh suatu galaksi, semakin besar pergeseran merahnya.
Karena perluasan alam semesta kita, cahaya dari galaksi bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang dan "lebih merah" dengan jarak, sama seperti gelombang suara dari sirene ambulans yang melewati Anda bergeser ke frekuensi yang lebih rendah saat ambulans bergerak menjauh dari Anda.
Untuk mempelajari pergeseran merah galaksi, para astronom merekam spektrumnya – pelangi panjang gelombang yang dipancarkan oleh galaksi – dan mencari ciri khas molekul seperti hidrogen dan helium. Panjang gelombang ini akan bergeser, atau memerah, dengan bertambahnya jarak.
Anehnya, setiap galaksi memiliki pergeseran merah yang sama sebesar 7,88, yang berarti 13 miliar tahun cahaya dari Bumi (sebagai referensi, satu tahun cahaya, jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun, adalah 9,4 triliun km), menunjukkan bahwa mereka semua berdesakan. Sistem, yang terletak di konstelasi Sculptor, saat ini merupakan protocluster terjauh yang dikonfirmasi secara spektroskopi hingga saat ini.
Karena cahaya dari galaksi-galaksi ini telah berpindah ke teleskop selama miliaran tahun, para astronom melihatnya seperti yang sudah ada sejak lama sekali, hanya ratusan juta tahun setelah kelahiran alam semesta kita. Mengingat ukurannya pada saat itu, mereka mungkin termasuk galaksi paling awal yang pernah terbentuk. Meskipun kita tidak dapat melihat kluster seperti yang ada saat ini, simulasi numerik menunjukkan bahwa kluster tersebut sekarang mungkin menjadi salah satu kluster terbesar di alam semesta.
Para ilmuwan mengatakan bahwa gugusan alam ini sangat langka dan sulit dideteksi. "Sepertinya kita tidak akan menemukan sistem khusus lain seperti ini dengan JWST," kata Morishita. "Mengingat JWST melihat area langit yang relatif kecil, kami membutuhkan teleskop yang dapat melihat gambar yang lebih besar."
Dalam dekade berikutnya, penemuan serupa akan dimungkinkan oleh Teleskop Antariksa Nancy Grace Roma, sebuah observatorium NASA masa depan yang diperkirakan akan diluncurkan pada awal 2027. Kemampuannya untuk mensurvei area yang luas akan lebih dari 100 kali lebih besar daripada JWST, dan akan memudahkan untuk mengidentifikasi gugus galaksi di alam semesta awal seperti yang ditemukan dalam penelitian ini.
Baca juga: