Para astronom di India mengatakan penemuan mereka terhadap galaksi besar yang muncul saat alam semesta baru berusia 1,5 miliar tahun menantang pemahaman kita tentang bagaimana galaksi terbentuk pada periode awal setelah Big Bang .
Sederhananya, jika Alam Semesta berusia 13,8 miliar tahun, itu berarti kita melihat galaksi dari 12 miliar tahun lalu ketika kosmos hanya sepersepuluh dari usianya saat ini.
Para ilmuwan mengatakan galaksi-galaksi yang terbentuk sangat awal ternyata sebagian besar bentuknya tidak teratur dan kacau.
Namun, ketika peneliti Rashi Jain dan Yogesh Wadadekar menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) untuk mengintip masa lalu awal terbentuknya Alam Semesta, mereka melihat “galaksi spiral yang terbentuk sempurna – kincir angin kosmik yang besar dan terstruktur dengan indah”.
Penelitian mereka dipublikasikan di Astronomy and Astrophysics, jurnal terkemuka Eropa, pada bulan November.
“Galaksi ini tampak sangat mirip dengan Bima Sakti kita, meskipun sudah ada saat alam semesta baru berusia 10% dari usianya saat ini,” ujar Prof. Wadadekar, seraya menambahkan bahwa mereka menamakannya Alaknanda, yang diambil dari nama sungai di Himalaya.
Galaksi tersebut ditemukan oleh Ibu Jain, seorang peneliti PhD di Pusat Nasional Radio Astrofisika Tata Institute of Fundamental Research (NCRA-TIFR) yang berbasis di Pune awal tahun ini.
Jain mengatakan dia “sangat gembira” ketika melihat galaksi tersebut sambil meneliti data dan gambar dari James Webb, teleskop senilai $10 miliar yang diluncurkan bersama oleh badan antariksa AS, Eropa, dan Kanada pada tahun 2021.
“Saya telah mengamati detail 70.000 objek dan hanya ada satu yang merupakan galaksi spiral rancangan besar, dengan diameter sekitar 30.000 tahun cahaya,” ujarnya.
Dengan kata sederhana, artinya galaksi tersebut memiliki dua lengan simetris yang muncul dari cakram di bagian tengah, dan membungkus tonjolan pusat yang terang, jelasnya.
“Kita bisa melihat pola khas ‘manik-manik pada tali’ yang menyerupai gugusan bintang di sepanjang lengan spiral, mirip dengan apa yang kita lihat di galaksi spiral terdekat saat ini.”
Ketika ia memberi tahu pembimbingnya, Prof. Wadadekar, reaksi awalnya adalah ketidakpercayaan. “Sungguh menakjubkan bagaimana galaksi sebesar itu dengan lengan spiral bisa ada hanya 1,5 miliar tahun setelah Big Bang,” ujarnya kepada BBC.
“Galaksi ini harus mengumpulkan 10 miliar bintang bermassa matahari dan secara bersamaan membentuk cakram besar berlengan spiral hanya dalam beberapa ratus juta tahun. Itu sangat cepat menurut standar kosmik,” ujarnya.
Para astronom telah lama meyakini bahwa Alam Semesta pada saat itu – suatu periode yang dikenal sebagai fajar kosmik – sangat kacau dan galaksi-galaksinya kecil dan bermassa rendah.
“Tapi galaksi ini berbeda,” kata Prof. Wadadekar. “Galaksi ini masif, ukurannya sepertiga Bima Sakti, dan memiliki 10 miliar bintang. Galaksi ini membentuk bintang-bintang baru dengan kecepatan sekitar 20-30 kali lebih cepat daripada kecepatan pembentukan bintang Bima Sakti kita saat ini.”
Sejak James Webb memulai operasinya, para astronom telah menemukan galaksi-galaksi yang lebih baru dan lebih jauh.
Dalam gambar yang dibagikan NASA pada tahun-tahun awal, banyak yang tampak seperti gumpalan merah atau noda samar .
Namun dalam beberapa tahun terakhir, Webb telah menemukan struktur yang lebih canggih, termasuk galaksi spiral – dan penemuan galaksi baru ini menambah tumpukan bukti yang berkembang bahwa Alam Semesta awal jauh lebih kreatif.
“Menemukan galaksi spiral yang terbentuk dengan baik pada masa lampau merupakan pengecualian yang langka, tetapi pengecualian tersebut menantang pemahaman kita tentang masa lalu awal alam semesta dan bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi,” kata Ibu Jain.
“Galaksi ini menunjukkan bahwa Alam Semesta jauh lebih matang pada awalnya dan bahwa struktur-struktur canggih sedang dibangun di alam semesta kita jauh lebih awal daripada yang kita duga,” tambahnya.
Informasi mengenai galaksi baru ini, bagaimanapun, berasal dari 12 miliar tahun lalu – galaksi tersebut terletak pada jarak dari tempat cahayanya telah menempuh perjalanan selama bertahun-tahun untuk mencapai kita.
“Kita bisa melihat masa lalu karena cahayanya telah sampai kepada kita. Umur galaksi begitu panjang sehingga kita tidak bisa melihatnya dari awal hingga akhir, jadi kita melakukan studi statistik,” ujar Ibu Jain.
Jadi, apakah ada pembaruan status? Apa yang terjadi dengannya? Apakah masih ada – dan dalam bentuk apa?
“Ketika orang bertanya kepada saya tentang di mana letaknya saat ini, saya katakan kepada mereka untuk menunggu selama 12 miliar tahun untuk melihat di mana letaknya sekarang,” kata Prof. Wadadekar.
Namun, untuk saat ini, para peneliti mengatakan mereka akan mengajukan permohonan untuk melakukan observasi lanjutan dengan James Webb atau Observatorium Alma di Chili guna memahami bagaimana galaksi yang baru ditemukan ini berhasil membentuk lengan spiralnya. Karena, menurut mereka, kunci masa kini dan masa depan kita terletak di masa lalu.