Paleontologi Kosmis

Ketika para ahli paleontologi hendak memelajari bagaimana bentuk awal kehidupan di Bumi, mereka mencari fosil pada batuan kuno. Pencarian itu menghasilkan penemuan tumbuhan dan hewan yang hidup pada rentang waktu tertentu di sepanjang sejarah. Dengan cara yang sama, astronom juga memelajari galaksi yang sangat jauh untuk menemukan bintang-bintang paling awal di Alam Semesta.

Eksplorasi galaksi-galaksi pertama di Alam Semesta masih merupakan misteri. Kita belum tahu kapan dan bagaimana bintang dan galaksi pertama di Alam Semesta terbentuk. Tapi, hasil pengamatan terkini Teleskop Hubble memerlihatkan bintang dan galaksi pertama di Alam Semesta, terbentuk lebih awal dari yang diduga para astronom.

Kali ini Teleskop Hubble membawa kita menelusuri Alam Semesta saat baru berusia 500 juta tahun setelah Dentuman Besar!

Petak Umpet

Pengamatan dan penelitian ini dilakukan oleh tim astronom dari Eropa yang hendak memelajari bintang generasi pertama di Alam Semesta. Mereka melakukannya dengan mencari tipe bintang yang kuno dan sudah punah.

Bintang-bintang tipe ini dikenal sebagai bintang Populasi III, yang ditempa dari materi primordial di Alam Semesta. Artinya, bintang-bintang ini terbentuk hanya dari hidrogen, helium, dan litium, unsur-unsur yang ada ketika Alam Semesta baru terbentuk. Unsur berat seperti karbon, oksigen, nitrogen, dan besi baru terbentuk lewat pembakaran di dalam inti bintang.

Menurut para astronom, bintang pertama yang terbentuk di Alam Semesta merupakan bintang Populasi III. Sebelumnya para astronom sudah mengelompokkan bintang serupa Matahari yang kaya dengan unsur berat dalam Populasi I, dan bintang tua yang miskin unsur berat dalam Populasi II.

Karena itu, untuk memelajari bintang generasi pertama, para astronom pun mencari bintang-bintang Populasi III saat Alam Semesta masih muda. Ketika bintang Populasi III ditemukan di sebuah galaksi, maka ini menjadi indikasi kuat kalau galaksi tersebut masih sangat muda. Mirip seperti kerja para paleontolog saat mencari fosil makhluk hidup di Bumi.

Para peneliti mencari bintang-bintang tersebut dalam foto Alam Semesta dini yang dipotret Teleskop Hubble. Yang dipelajari adalah foto gugus galaksi MACSJ0416 yang dipotret Teleskop Hubble dengan data tambahan dari teleskop Spitzer, dan Very Large Telescope ESO di Chili.

Kumpulan galaksi dalam gugus MACSJ0416 merupakan galaksi yang sudah terbentuk ketika Alam Semesta baru berusia 500 juta sampai 1 miliar tahun. Meskipun buat kita usia 500 juta sampai 1 miliar tahun itu sepertinya sudah sangat tua, tapi untuk ukuran Alam Semesta usia ini masih sangat muda.

Pada usia yang sedemikian muda, para astronom berharap bahwa galaksi generasi pertama di Alam Semesta baru terbentuk. Namun yang mengejutkan, tidak ada bintang Populasi III yang ditemukan!

Bintang-bintang yang ditemukan dalam galaksi muda itu justru dari generasi yang lebih tua, sementara leluhurnya justru sudah tidak ada. Penemuan ini memberi indikasi bahwa bintang dan galaksi pertama di Alam Semesta terbentuk jauh lebih awal dari yang diduga oleh para astronom. Tampaknya galaksi yang dipelajari justru merupakan kandidat untuk periode reionisasi di Alam Semesta ketika medium antargalaksi dionisasi oleh bintang dan galaksi generasi pertama.

Untuk memelajari kapan bintang dan galaksi generasi pertama terbentuk, para astronom harus sabar menanti kesempatan untuk bisa melihat Alam Semesta dini dengan instrumen yang lebih baik lagi. Teleskop James Webb yang akan diluncurkan pada tahun 2021 memiliki kemampuan untuk melihat lebih jauh lagi ke dalam sejarah kosmis.

Fakta Keren

Teleskop James Webb bisa melihat Alam Semesta kita saat usianya 250 juta tahun setelah Dentuman Besar.

Sumber: Artikel ini merupakan publikasi ulang yang dikembangkan dari Space Scoop Universe Awareness edisi Indonesia. Space Scoop edisi Indonesia diterjemahkan oleh langitselatan.