Teleskop James Webb Ungkap Era Reionisasi Alam Semesta

KOMPAS.com - Data terbaru Teleskop Luar Angkasa James Webb telah menunjukkan wawasan baru tentang periode waktu alam semesta yang dikenal sebagai Era Reionisasi.

Di masa periode awal alam semesta, gas antara bintang dan galaksi tidak tembus cahaya. Akan tetapi 1 miliar tahun setelah Big Bang, gas menjadi sepenuhnya transparan.

Menjelaskan hal ini, para ilmuwan membuka data yang direkam Teleskop James Webb NASA, yang menunjukkan alasan bagaimana bintang-bintang galaksi dapat memancarkan cahaya untuk memanaskan dan mengionisasi gas di sekitar mereka.

Tim peneliti yang dipimpin oleh Simon Lilly dari ETH Zürich di Swiss menemukan bahwa setelah Big Bang, alam semesta mengalami perubahan yang cukup dramatis.

Dikutip dari Phys, Selasa (13/6/2023), setelah Big Bang, gas di alam semesta menjadi sangat panas dan padat. Selama ratusan juta tahun, gas akhirnya mendingin.

Kemudian, alam semesta kembali masuk pada periode pengulangan, gas kembali memanas dan terionisasi, kemungkinan pada periode ini bintang-bintang awal terbentuk di galaksi, dan selama jutaan tahun gas pun menjadi transparan.

Teleskop James Webb buktikan alam semesta berubah

Sekian lama para peneliti mencoba mencari bukti pasti untuk menjelaskan transformasi gas di alam semesta. Hasil baru pun secara efektif terungkap berkat Teleskop James Webb.

Para ilmuwan pun mengatakan bahwa luar angkasa ini telah membuktikan bahwa galaksi telah mengubah alam semesta.

"Teleskop James Webb tidak hanya menunjukkan dengan jelas bahwa daerah transparan ini ditemukan di sekitar galaksi, kami juga mengukur seberapa besar mereka,” jelas Daichi Kashino dari Nagoya University di Jepang, penulis utama studi.

Kashino mengatakan bahwa dengan data Teleskop James Webb, timnya dapat melihat bahwa galaksi mengionisasi ulang gas di sekitar mereka.

Wilayah gas transparan ini sangat besar dibandingkan dengan galaksi.

Data Teleskop Luar Angkasa James Webb ini menunjukkan, galaksi-galaksi yang relatif kecil mendorong terjadinya reionisasi, membersihkan wilayah ruang yang luas di sekitarnya.

Selama seratus juta tahun berikutnya, "gelembung" transparan ini terus tumbuh semakin besar, akhirnya menyatu dan menyebabkan seluruh alam semesta menjadi transparan.

Selanjutnya, tim Lilly menargetkan waktu sebelum akhir Era Reionisasi, yakni ketika alam semesta tidak begitu jelas dan tidak terlalu buram.

Para ilmuwan juga mengarahkan Teleskop James Webb ke arah quasar, lubang hitam supermasif aktif yang sangat bercahaya yang bertindak seperti senter besar.

Mereka mencoba menyoroti gas di antara quasar dan teleskop ini. Saat cahaya quasar bergerak ke arah teleskop melalui petak gas yang berbeda, ia diserap oleh gas yangburam atau bergerak bebas melalui gas transparan.

"Dengan menerangi gas di sepanjang garis pandang kita, quasar memberi kita informasi luas tentang komposisi dan keadaan gas,” jelas Anna-Christina Eilers dari MIT di Cambridge, Massachusetts, penulis utama makalah tim lainnya.

Selanjutnya, para peneliti menggunakan Teleskop James Webb untuk mengidentifikasi galaksi di dekar garis pandang ini dan menunjukkan bahwa galaksi umumnya dikelilingi oleh daerah transparan dengan radius 2 juta tahun cahaya.

Dengan kata lain, teleskop luar angkasa ini telah melihat galaksi-galaksi sedang membersihkan ruang di sekitarnya pada akhir Era Reionisasi.

Kendati demikian, sampai saat ini, para ilmuwan tidak memiliki bukti pasti tentang apa yang menyebabkan reionisasi.

Jorryt Matthee, juga dari ETH Zürich dan penulis utama makalah kedua tim menggambarkan seperti apa galaksi-galaksi ini.

"Mereka lebih kacau daripada yang ada di alam semesta terdekat. Teleskop James Webb menunjukkan bahwa mereka secara aktif membentuk bintang dan pasti telah menembakkan banyak supernova," jelas Matthee.