Teleskop James Webb mendeteksi yang tertua

Para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah menemukan galaksi ‘mati’ tertua yang pernah ada – namun bangkai kosmik tersebut telah membuat para ilmuwan bingung karena hal tersebut tidak dapat dijelaskan berdasarkan pengetahuan kita saat ini tentang alam semesta awal.

Galaksi tiba-tiba dan secara misterius berhenti membentuk bintang ketika alam semesta baru berusia 700 juta tahun, ketika banyak sekali bintang yang lahir berkat melimpahnya gas dan debu murni di tempat lain di alam semesta.

Galaksi tersebut, diberi nama JADES-GS-z7-01-QU dan dijelaskan dalam sebuah makalah yang diterbitkan Rabu (6 Maret) di jurnal Nature, memberikan para astronom gambaran sekilas tentang dasar-dasar evolusi galaksi di alam semesta purba yang sulit dipahami, termasuk mengapa galaksi berhenti. pembentukan bintang-bintang baru dan apakah kekuatan yang mendorong ledakannya berubah sepanjang zaman.

“Galaksi membutuhkan banyak pasokan gas untuk membentuk bintang-bintang baru, dan alam semesta awal seperti prasmanan makan sepuasnya,” kata pemimpin penulis studi Tobias Looser, seorang peneliti di Kavli Institute for Cosmology di University of Cambridge. , Cambridge (KICC), katanya dalam sebuah pernyataan.

Terkait: Gambar dari Teleskop James Webb yang ‘menakjubkan’ mengungkap 19 galaksi spiral dengan detail terhebat yang pernah dilihat

Model yang ada saat ini tidak dapat menjelaskan bagaimana galaksi yang baru ditemukan ini tidak hanya terbentuk kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang, namun juga dengan cepat menutup pabrik bintangnya. “Kami tidak akan berada di luar angkasa sampai nanti [usually] mulai melihat galaksi berhenti membentuk bintang,” kata rekan penulis studi Francesco D’Eugenio, yang juga peneliti KICC, dalam sebuah pernyataan. Sebagai perbandingan, beberapa galaksi “mati” lainnya yang ditemukan di tempat lain tampaknya telah berhenti membentuk bintang baru seiring dengan berhentinya pembentukan bintang. alam semesta berusia sekitar 3 miliar tahun, kata para ilmuwan.

“Segala sesuatu tampaknya terjadi lebih cepat dan lebih dramatis di awal alam semesta,” tambah Looser. “Dan itu bisa mencakup galaksi-galaksi yang bergerak dari tahap pembentukan bintang ke tahap diam atau padam.”

Untuk menemukan JADES-GS-z7-01-QU, Looser dan rekan-rekannya menggunakan penglihatan inframerah JWST yang kuat untuk mengintip melalui tabir debu tebal yang menutupi objek tertua di alam semesta. Selain menjadi galaksi tertua yang “mati” atau “padam” yang pernah diamati, galaksi yang baru ditemukan ini juga berkali-kali lebih ringan dibandingkan galaksi diam serupa yang sebelumnya ditemukan di alam semesta awal.

Beberapa galaksi awal tampaknya telah kehilangan gas pembentuk bintangnya akibat radiasi intens dari lubang hitam hiperaktif, seperti quasar J2054-0005, yang terlihat dalam ilustrasi seniman ini hanya 900 juta tahun setelah Big Bang. (Kredit gambar: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)))

Data JWST menunjukkan bahwa galaksi tersebut secara intensif membentuk bintang antara 30 juta dan 90 juta tahun sebelum akhirnya mati dengan cepat, meskipun apa yang sebenarnya terjadi masih belum diketahui. Para astronom mengetahui beberapa faktor berbeda yang dapat memperlambat atau memadamkan pembentukan bintang. Misalnya, turbulensi di dalam galaksi, seperti radiasi yang dipancarkan lubang hitam supermasif, dapat mendorong gas keluar dari galaksi dan membuat galaksi kekurangan pasokan gas yang diandalkan untuk membentuk bintang. Kemungkinan menarik lainnya adalah bahwa lingkungan sekitar galaksi pada saat itu tidak cukup mengisi cadangan gas yang dikonsumsi oleh bintang-bintang yang baru lahir, sehingga menyebabkan kurangnya bahan untuk pembentukan bintang.

“Kami tidak yakin apakah salah satu skenario ini dapat menjelaskan apa yang telah kita lihat sekarang pada Webb,” kata rekan penulis studi Roberto Maiolino, ahli astrofisika di KICC, dalam sebuah pernyataan. Model yang ada saat ini berdasarkan alam semesta modern tidak dapat menjelaskan sifat-sifat JADES-GS-z7-01-QU, sehingga menunjukkan bahwa “mungkin harus ditinjau kembali,” kata Maiolino.

Penjelasan lain yang mungkin mengenai dormansi galaksi baru adalah bahwa “galaksi-galaksi di alam semesta awal ‘mati’ dan kemudian hidup kembali,” kata D’Eugenio. Namun, penelitian sebelumnya terhadap galaksi-galaksi “mati” sejak alam semesta berusia sekitar 3 miliar tahun—masa kelahiran bintang paling produktif—menunjukkan bahwa galaksi-galaksi “mati” tersebut tidak dapat melakukan peremajaan bahkan melalui penggabungan dengan galaksi-galaksi terdekat, yang justru hanya berfungsi untuk meremajakan galaksi-galaksi tersebut. “mengembangnya.

“Kami memerlukan lebih banyak pengamatan untuk mengetahuinya,” kata D’Eugenio.