Para ilmuwan dibuat bingung oleh hal yang mustahil

Bagaimana hal itu terjadi masih menjadi misteri.

Buatan sendiri

Para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah menemukan sebuah galaksi masif yang sangat tua sehingga keberadaannya bukanlah hal yang mustahil, sehingga menantang model saat ini tentang bagaimana struktur ini terbentuk.

Sebagaimana dirinci dalam studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Nature, galaksi yang disebut diam, ZF-UDS-7329, mengandung lebih banyak bintang daripada Bima Sakti—meskipun galaksi tersebut terbentuk hanya 800 juta tahun setelah Big Bang. Hal ini menunjukkan bahwa ia berkumpul tanpa gravitasi materi gelap, yang seharusnya tidak mungkin terjadi.

“Pembentukan galaksi sebagian besar ditentukan oleh bagaimana materi gelap terkonsentrasi,” kata rekan penulis studi, Claudia Lagos, astronom di Pusat Penelitian Astronomi Radio Internasional, dalam sebuah pernyataan di makalah tersebut. “Memiliki galaksi-galaksi yang sangat masif di awal alam semesta menimbulkan tantangan besar bagi model standar kosmologi kita.”

Pengaruh gelap

Materi gelap tidak terlihat, namun diyakini meresap ke seluruh alam semesta. Faktanya, jumlah tersebut hanya seperempat dari jumlah tersebut—hanya melebihi enam persen dari materi biasa yang dapat kita amati yang menyusun kita.

Dengan demikian, galaksi ini secara harafiah merupakan sebuah kehadiran masif, pengaruh gravitasinya mengendalikan bentuk dan pembentukan struktur kosmik besar seperti galaksi bayangan. Perannya pun tak kalah penting di zaman purba kosmos. Setelah Big Bang, para astronom percaya bahwa inti galaksi pertama lahir dengan terbentuk di sekitar konsentrasi materi gelap yang disebut halo materi gelap.

Dengan gravitasinya yang sangat besar, halo ini akan menarik gas dan debu di sekitarnya dari Big Bang yang mungkin terlalu panas untuk hancur menjadi objek seperti bintang. Hal ini akan memunculkan galaksi-galaksi katai, dan selama ratusan juta tahun, galaksi-galaksi katai di dekatnya akan berkumpul dan membentuk galaksi-galaksi besar yang kita kenal sekarang.

Massa disajikan dingin

Peran materi gelap yang diasumsikan ini adalah bagian penting dari model kosmologis yang paling banyak diterima. Namun, penemuan baru ini menjadi penghalang dalam pengerjaannya.

Para peneliti awalnya mengamati ZF-UDS-7329 yang ada 11,5 miliar tahun lalu. Namun dengan melakukan analisis spektral terperinci menggunakan data dari James Webb, para ilmuwan dapat memperkirakan usia pembentukan bintang pada 1,5 miliar tahun yang lalu. Pada titik awal keberadaan alam semesta, ruang materi gelap utama ini belum sempat terbentuk.

Tentu saja, kita memerlukan lebih dari beberapa outlier untuk menulis ulang kosmologi yang kita kenal. Namun berkat teleskop canggih seperti James Webb, kita menemukan semakin banyak keanehan kosmik yang membingungkan dan tampaknya mustahil dibandingkan sebelumnya.

“Kami sekarang melampaui apa yang mungkin dilakukan untuk memastikan monster diam tertua yang ada jauh di luar angkasa,” kata rekan penulis Themiya Nanayakkara, astronom di Swinburne University of Technology. “Hal ini mendorong batas pemahaman kita saat ini tentang bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi.”

Lebih lanjut tentang luar angkasa: Sebuah bintang yang lewat mengubah orbit bumi, kata para ilmuwan