Teleskop JWST JADES program observasi 32 hari temukan 45000 galaksi termasuk 700 yang redup


Science | 7 June 2023


Pertanyaan yang mendasar di dunia astronomi, bagaimana bintang mulai terbentuk, dan bagaimana galaksi pertama akhirnya ada.

Dari citra teleskop James Webb / JWST setidaknya memberi sedikit jawaban.

James Webb melakukan satu observasi untuk melihat ke sebuah area.
Program ini disebut JADES - JWST Advanced Deep Extragalactic Survey.

Salah satu program terbesar dari teleskop JWST, memerlukan observasi selama 32 hari. Hanya mengamati 2 bidang kecil.
Melihat di wilayah konstelasi Fornax dan Ursa Minor, yang pernah diamati teleskop Hubble dan gambar dibawah ini rilis tahun 2016 dalam program GOODS South Field..
Setidaknya ada 700 galaksi muda atau mereka berada di masa awal alam semesta

Hubble Jades program

Di ruang angkasa, teleskop akan mencoba mendapatkan citra dari galaksi yang sangat redup.

717 galaksi muda ternyata jumlahnya cukup banyak dan lebih tinggi dari prediksi.

Setelah itu data mulai datang, dan tim astronom mulai mengidentifikasi galaksi yang berkilau, beberapa terlihat sangat samar.
Galaksi yang berkilau tapi amat jauh tersebut sebenarnya berisi bintang - bintang dengan usia sangat muda dan panas.



Program JADES juga menemukan... ratusan galaksi tapi di usia alam semesta yang kurang dari 600 juta tahun.

Dengan JADES, kami ingin menjawab banyak pertanyaan, seperti:
Bagaimana galaksi paling awal membentuk diri?
Seberapa cepat mereka membentuk bintang?
Mengapa beberapa galaksi berhenti membentuk bintang?
Itu yang disebut oleh Marcia Rieke dari University of Arizona di Tucson, co-lead dari program JADES.

Ryan Endsley dari University of Texas di Austin memimpin khusus untuk penelitian galaksi yang berusia baru 500 hingga 850 juta tahun setelah big bang.



Rentang waktu setelah Big Bang dan pembentukan galaksi, ada satu masa ketika alam semesta mulai mendingin.
Dikenal sebagai Zaman Reionisasi masa reionisasi.

Selama ratusan juta tahun setelah ledakan besar / big bang, alam semesta dipenuhi kabut gas yang membuatnya buram terhadap cahaya energik.

Setelah itu, diperkirakan 1 miliar tahun setelah big bang, kabut telah hilang dan alam semesta menjadi transparan, sebuah proses yang dikenal sebagai reionisasi.

Para ilmuwan masih memperdebatkan apakah ada lubang hitam supermasif yang aktif atau munculnya galaksi yang penuh dengan bintang muda yang panas.
Di antara keduanya menjadi penyebab utama dari waktu reionisasi.

Sebagai bagian dari program JADES, Endsley dan rekan-rekannya mempelajari galaksi-galaksi berdasarkan citra gambar Webb NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) untuk mencari tanda-tanda pembentukan bintang dan menemukannya dalam bentuk melimpah.

Hampir setiap galaksi yang kami temukan menunjukkan tanda garis emisi yang luar biasa kuat, menunjukkan pembentukan bintang yang intens.
Artinya di masa tersebut pembentukan bintang begitu cepat.
Tapi pada galaksi generasi pertama atau awal ini sangat bagus dalam menciptakan bintang masif yang panas, kata Endsley.
Jadi bintang di masa awal pembentukan galaksi lebih banyak berukuran bintang raksasa.

Bintang-bintang masif memiliki cahaya sangat terang / panas, juga mengeluarkan semburan sinar ultraviolet, yang mengubah gas di sekitarnya dari buram menjadi transparan dengan mengionisasi atom, dan melepaskan elektron dari intinya.

Karena galaksi-galaksi awal ini memiliki populasi bintang masif yang sangat besar, mereka mungkin menjadi pendorong utama proses reionisasi.
Dan terjadi penyatuan kembali elektron dan inti kemudian menghasilkan garis emisi yang sangat kuat.

Endsley dan rekan-rekannya juga menemukan bukti ketika galaksi-galaksi muda mengalami periode pembentukan bintang yang cepat diselingi dengan periode tenang di mana lebih sedikit bintang terbentuk.

Kecocokan tersebut menjadi awal ketika  galaksi menangkap gumpalan bahan baku gas yang dibutuhkan untuk membentuk bintang.
Karena alam semesta relatif dipenuhi gas, maka gas tersebut banyak tertarik menjadi gumpalan dan membentuk sebagai bintang besar.

Alternatifnya, karena bintang masif memiliki usia lebih singkat, membakar gas lebih cepat.
Usianya juga singkat (usia dalam skala kosmos), lalu bintang meledak dengan cepat.
Dampak dari ledakan bintang juga mengirim energi ke lingkungan sekitarnya secara berkala, serta mencegah gas berkumpul untuk membentuk bintang baru.



Elemen lain dari program JADES melibatkan pencarian galaksi paling awal ketika alam semesta berusia kurang dari 400 juta tahun.

Dengan mempelajari galaksi-galaksi di usia tersebut, para astronom dapat mengeksplorasi bagaimana pembentukan bintang di tahun-tahun awal setelah big bang.
Akhirnya galaksi berbeda dengan yang terlihat pada masa sekarang.

Cahaya dari galaksi-galaksi yang jauh memiliki rentang panjang gelombang yang lebih panjang dan warna yang lebih merah akibat perluasan alam semesta
Dikenal dengan fenomena Red Shift (pergeseran warna merah dari objek yang semakin menjauh), dimana cahaya dapat tertarik di ruang hampa.

Disana peneliti dapat mengukur, seberapa jauh pergeseran Red Shift atau Z dengan masa sekarang di Bumi.

Sebelumnya teleskop JWST telah menemukan galaksi terjauh. Kisaran dari jarak galaksi tersebut berada di 650 juta tahun setelah Big Bang.
Dengan program JADES, telah ditemukan hampir 1000 galaksi yang sangat jauh.

Standar emas dalam menentukan pergeseran merah melibatkan melihat spektrum galaksi, yang mengukur kecerahannya pada berbagai panjang gelombang jarak dekat.
Tetapi perkiraan yang baik dapat ditentukan dengan mengambil foto galaksi dengan filter yang masing-masing menutupi pita warna yang sempit untuk mendapatkan beberapa pengukuran kecerahan. Dengan cara ini, para peneliti dapat menentukan perkiraan jarak ribuan galaksi sekaligus.

Kevin Hainline dari University of Arizona di Tucson dan rekan-rekannya menggunakan data instrumen NIRCam (Near-Infrared Camera) Webb untuk mendapatkan pengukuran ini, yang disebut pergeseran merah fotometrik, dan mengidentifikasi lebih dari 700 kandidat galaksi yang ada ketika alam semesta dalam rentang 370 juta dan 650 juta tahun.

Menariknya jumlah galaksi ini jauh melampaui prediksi dari pengamatan yang dilakukan sebelum peluncuran Webb.
Resolusi gambar teleskop dan sensitivitas observatorium yang luar biasa memungkinkan para astronom mendapatkan pandangan yang lebih baik dari galaksi-galaksi yang jauh ini daripada citra gambar teleskop generasi sebelumnya.

Ketika Hubble menemukan galaksi yang sangat jauh, bentuknya seperti noda kecil.
Tapi bentuk seperti titik tersebut bukan sebuah noda biasa, melainkan mewakili dari jutaan bahkan miliaran bintang di tempat yang sangat jauh, kata Hainline.
Sekarang kita dapat melihat objek sebenarnya, termasuk struktur galaksi. Sekaligus mengelompokan bintang bintang yang baru saja lahir beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang.

“Kami menemukan pembentukan bintang di alam semesta awal jauh ternyata lebih rumit dari yang kami duga,” tambah Rieke.

JWST Jades program



Gambar observasi resolusi tinggi dapat dilihat webbtelescope.org

Artikel Lain

Pembangunan teleskop sensor dan lensa terbesar, berat 3 ton, sensor 3 Giga Pixel. Teleskop Large Synoptic Survey Telescope (LSST) berada di Chili. Kemampuan teleskop ini memiliki ketajaman 3,2Gpixel atau setara memasukan gambar 1500 video HD.

Galaksi ZF-UDS-7329 disebut memiliki pergeseran cahaya Redshift Z11. Rata rata galaksi di jaman tersebut berukuran keci. Tapi ZF-UDS-7329 ditemukan sudah berukuran sangat besar, seperti galaksi Bima Sakti. Tidak diketahui penyebab, mengapa ada galaksi begitu besar.



Galaksi ARP 271 saat ini saling tarik menarik. Hubble melihat seperti ada jembatan diantara kedua galaksi. Dimana memicu aliran debu dan gas, sampai memicu lahirnya bintang muda baru berwarna biru.

Ketika peneliti melihat objek ASASSN-21qj, awalnya tidak tahu apa yang terjadi. Seperti bintang yang meredup, tapi bukan supernova. Sampai mendapat jawaban, ada 2 planet raksasa yang  bertabrakan. Mirip seperti pembentukan bulan dan Bumi, ketika terjadi tabrakan 2 planet. Yang ini 2 planet masif bertabrakan.

Bila kita melihat ada 2 galaksi yang bergabung, apa yang terjadi. Satu tipe galaksi Seyfert seperti galaksi Arp 107, adalah 2 galaksi yang bergabung. Ketika kedua galaksi mulai mendekat, ada material yang membentuk seperti jembatan di antariksa.

Teleskop Euclid telah diluncurkan, dari program 11 tahun milik ESA. Apa yang diteliti oleh teleskop ini, mengandalkan 2 instrumen dengan VIS untuk gambar biasa, dan NISP gambar infrared. Teleskop akan meneliti tentang Dark Matter dan Dark Energy yang belum terjawab di bidang astronomi.

Cahaya dari galaksi MACS1149-JD1 sangat samar. Obsevasi ALMA dengan teleskop radio mendapatkan citra berwarna merah. Tapi teleskop JWST melihat galaksi tersebut seperti kabut. Diperkirakan citra yang diambil dari galaksi terjauh dengan jarak 13,3 miliar tahun cahaya dari Bumi.



Tim yang menghitung 4 galaksi terjauh dengan pergeseran Redshift mencapai angka 13. Artinya hanya beberapa juta tahun setelah terbentuk Big Bang. Menjadi pertanyaan, bagaimana galaksi sudah terbentuk lebih cepat. Mengapa teori alam semesta mulai dipertanyakan.

Teleskop JWST kembali membuka misteri alam semesta. Menemukan 2 galaksi sangat dekat dengan ke waktu terbentuk awal alam semesta. Mengeser teori lahirnya bintang pertama di alam semesta. Galaksi ini kok sudah muncul, dengan di usia 350 juta tahun. Teori, bintang lahir pertama berada pada rentang 400 juta tahun.

Teleskop James Webb kembali temukan galaksi terjauh. Mencapai jarak 13,5 miliar tahun cahaya dari Bumi. Hampir mendekati waktu Big Bang atau ledakan besar dari pembentukan alam semesta sebagai tahun 0

Teleskop James Webb memecahkan rekor melihta gambar galaksi terjauh. Galaksi GLASS-z13 baru berusia 300 juta tahun setelah Big Bang. Walau tim peneliti masih terkejut, begitu mudah menemukan galaksi amat jauh dengan kemampuan teleskop James Webb terbaru.

Apakah alam semesta terus menjauh atau suatu hari akan kembali ke titik awal penyebab terbentuknya alam semesta sendiri yaitu  titik awal Big Bang. Atau alam semesta malah bergerak bebas dibanding 3 teori sebelumnya. Kemungkinan pergerakan galaksi disebabkan gravitasi antar cluster galaksi, atau faktor energi gelap.

Galaksi XMM-2599 disebut sebagai monster galaksi. Ketika alam semesta baru kurang dari 1 miliar tahun. Disana terus membentuk bintang baru yang sangat cepat. Mencapai 1000 bintang pertahun. Masalahnya kemana galaksi tersebut sekarang, terhintung waktu saat ini adalah 13,8 miliar tahun setelah big bang

Ratusan tahun lalu hanya sebatas teori, sekarang teori tersebut mulai terungkap. Tim peneliti LIGO mendapatkan 3 juta dollar. Beberapa teori muncul sekitar 100 tahun lalu. Beberapa teori yang dibuktikan dan menjadi kenyataan saat ini yaitu teori Big Bang, Lensa Gravitasi, dan Gelombang Gravitasi.



Proses terjadinya teori Big Bag diperkirakan terjadi pada 13,7 miliar tahun lalu. Big Bang di percaya sebagai awal terbentuknya alam semesta. Mengapa Big Bang masih sebatas teori. Karena manusia tidak bisa melihat apa yang terjadi di masa lalu.




Youtube Obengplus

Trend