Terungkap, Kapan Pertama Kali Bintang Bersinar di Alam Semesta

KOMPAS.com - Para astronom akhirnya mendapatkan jawaban atas pertanyaan kapan pertama kalinya bintang mulai bersinar.

Mereka mengatakan, fenomena yang juga dikenal sebagai "fajar kosmik" tersebut terjadi antara 250 hingga 350 juta tahun setelah Ledakan Dahsyat atau Big Bang.

Analisis mengindikasikan bahwa galaksi-galaksi pertama yang ada di alam semesta memancarkan sinar yang cukup kuat, yang bisa dilihat dengan teleskop ruang angkasa milik NASA, James Webb, yang rencananya diluncurkan tahun ini.

Kajian tentang kapan tepatnya bintang mulai bersinar sudah lama menjadi fokus penelitian pakar dari University College London, Inggris, Richard Ellis, yang dimuat di jurnal ilmiah The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Baca juga: Ada Cangkang Es Misterius di Sekililing Tata Surya, Namanya Awan Oort

Kepada BBC News, Profesor Ellis menjelaskan, aspek penting dari kajian ini adalah menelusuri ke belakang, sejauh mungkin, untuk bisa melihat generasi pertama dari bintang dan galaksi.

"Dan sekarang, kita telah mendapatkan bukti pertama yang meyakinkan, soal kapan alam semesta kita mulai bercahaya," kata Ellis.

Tim pimpinan Ellis menganalisis enam galaksi paling jauh.

Letak galaksi-galaksi ini begitu jauh, yang membuat penampakan mereka saat dilihat dengan teleskop paling kuat di dunia tak lebih dari beberapa piksel saja di layar komputer.

Mereka juga termasuk galaksi yang paling awal di alam semesta.

Setelah menentukan umur mereka, tim kemudian menghitung awal dari fajar kosmik, yaitu ketika bintang-bintang pertama terbentuk.

Perjalanan mengintip masa lalu

Dr Nicolas Laporte, dari Kavli Institute of Astronomy di Cambridge, Inggris, mendapat tugas memimpin analisis.

"Ini adalah salah satu pertanyaan paling penting dalam kosmologi modern. Untuk pertama kalinya kita mampu memperkirakan kapan momen penting dalam sejarah alam semesta ini terjadi," kata Laporte.

Ia mengatakan mendapatkan jawaban atas pertanyaan tersebut seperti mimpi menjadi kenyataan.

Teleskop James Webb pengganti teleskop Hubble, memiliki cermin lima kali lebih besar dari Hubble.

"Luar biasa rasanya mendapatkan data bahwa partikel-partikel cahaya sudah melintas di alam semesta kita ini selama lebih dari 13 miliar tahun dan kemudian masuk ke teleskop (kita). Salah satu kelebihan menjadi ilmuwan astrofisika adalah kemampuan melakukan 'perjalanan lintas waktu' dan menyaksikan masa lalu," jelas Laporte.

Alam semesta terbentuk 13,8 miliar tahun yang lalu melalui Ledakan Dahsyat atau Big Bang.

Setelah itu, alam semesta kita mengalami kegelapan. Menurut kajian baru, 250 juta hingga 350 juta tahun setelah Big Bang, bintang-bintang pertama muncul, sekaligus mendatangkan cahaya.

Hal yang dianggap penting dari kajian ini adalah, analisis yang dilakukan para ahli mengindikasikan cahaya dari galaksi-galaksi generasi awal ini cukup kuat untuk ditangkap oleh teleskop ruang angkasa James Webb.

Jika demikian halnya, para astronom mungkin masih bisa menyaksikan momen penting evolusi alam semesta secara langsung.

Kemungkinan ini disambut gembira oleh astronom di Skotlandia, Profesor Catherine Heymans.

"Saya kira ini sungguh fantastis. Bayangkan, manusia -- peradaban kecil yang menghuni Planet Bumi -- bisa membuat teleskop ruang angkasa dan memanfaatkan teleskop ini untuk mengintip apa yang terjadi beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang," ujar Heymans.

Para peneliti menganalisis cahaya bintang di galaksi dengan menggunakan teleskop ruang angkasa Hubble dan Spitzer.

Foto keluarga terbaru alam semesta berisi lebih dari 265 ribu galaksi. Foto ini diambil dari data teleskop Hubble.

Peran proporsi atom hidrogen

Mereka memperkirakan umur galaksi dengan menganalisis proporsi atom hidrogen di atmosfer bintang-bintang.

Semakin tua usia bintang, semakin banyak proporsi atom hidrogennya.

Tim ilmuwan kemudian menghitung seberapa jauh letak galaksi-galaksi ini.

Karena cahaya dari galaksi-galaksi ini memerlukan waktu sebelum mencapai kita, makin jauh letaknya, makin ke belakang pula dari sisi waktu keberadaan benda-benda langit ini.

Enam galaksi yang diteliti adalah obyek terjauh yang bisa ditangkap oleh teleskop dan karenanya termasuk yang paling tua yang bisa dideteksi oleh alat buatan manusia.

Baca juga: Bumi Menyerap Panas 2 Kali Lebih Banyak Dibanding 2005, Ini Penyebabnya

Jarak galaksi diukur dengan menggunakan teleskop yang ada di Bumi, yaitu the Atacama Large Millimetre Array (Alma), the Very Large Telescope (VLT), dan the Gemini South Telescope, semuanya berlokasi di Chile.

Para ahli juga memanfaatkan teleskop kembar Keck di Hawaii.

Dengan berdasar pada analisis umur galaksi dan kapan mereka mulai terbentuk, tim kemudian menghitung kapan bintang pertama lahir di alam semesta.