Peta Distribusi Air di Galaksi Jauh

Untuk pertama kalinya, para astronom berhasil mengidentifikasi dan memetakan distribusi air di galaksi jauh ketika alam semesta masih remaja.

Air merupakan komponen penting untuk tumbuh kembangnya kehidupan yang kita kenal di Bumi. Karena itu, ketika mencari potensi kehidupan lain di luar Bumi atau di planet lain, kriteria utamanya adalah keberadaan air. Dan tentunya bukan sekedar air saja. Air bisa ditemukan dalam wujud, padat atau es, juga dalam bentuk uap air atau gas. Untuk mencari kehidupan, air yang kita cair dalam wujud cair di permukaan planet. 

Kali ini, para astronom mencari keberadaan air dan distribusinya di dalam galaksi. Lebih spesifik lagi, para astronom ingin mengetahui distribusi air serta perubahannya dari wujud es atau padat ke gas yakni uap air. Hal ini penting sebagai penanda area yang mengalami peningkatan energi untuk mengindikasikan lokasi pembentukan bintang dan lubang hitam. 

Singkatnya, kalau ada uap air, maka sedang terjadi sesuatu yang penting di area tersebut.

Galaksi J1135

Para astronom dari Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Italia, menggunakan teleskop radio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) untuk mencari air di galaksi jauh. 

Galaksi J1135. Inilah galaksi yang menjadi target pengamatan dengan ALMA. Galaksi ini jaraknya 12 miliar tahun cahaya. Itu artinya, galaksi ini masih cukup muda ketika terbentuk, atau dari sudut pandang kita sebagai pengamat, ini adalah galaksi tua yang sudah terbentuk ketika Alam Semesta masih remaja. Kala itu, alam semesta baru berusia 1,8 miliar tahun. 

Hasilnya, para astronom ini berhasil membuat peta distribusi air di galaksi jauh tersebut. Peta ini penting untuk memahami proses yang terjadi di galaksi J1135 utamanya terkait dinamika di sekeliling area pembentukan bintang, lubang hitam, dan galaksi itu sendiri. 

Air merupakan salah satu komponen yang bisa menyingkap cerita proses fisis dalam galaksi. Air bisa ditemukan dalam bentuk es di awan molekular. Ini adalah area padat gas dan debu yang jadi palung kelahiran bintang-bintang baru dalam galaksi. 

Air dalam Awan Molekular

Di dalam awan molekular, air berperan sebagai jubah atau mantel yang menutupi permukaan butiran debu antarbintang. Debu antarbintang inilah yang menjadi bahan dasar awan molekular  dan katalis utama pembentukan molekul di luar angkasa. Ada saatnya ketenangan di dalam awan molekular yang dingin terganggu. 

Keruntuhan di dalam awan yang memicu pembentukan bintang dan melepaskan panas, atau lubang hitam yang menarik materi dan melepaskan energi. Radiasi dari bintang dan sumber lainnya tak pelak memanaskan air es hingga menyublim jadi gas a.k.a uap air. Ketika uap air mendingin, gas ini akan memancarkan cahaya inframerah dalam spektrum. Dari emisi uap air dalam spektrum inilah para astronom bisa memetakan area pembentukan energi dalam galaksi  dan wawasan baru tentang pembentukan galaksi. 

Para astronom menggabungkan informasi distribusi air ini dengan pemetaan molekul lain seperti karbon monoksida yang digunakan untuk mempelajari fenomena yang sama. 

Pembentukan galaksi juga masih jadi misteri. Setidaknya ada dua teori pembentukan galaksi yakni penggabungan galaksi-galaksi kecil menjadi galaksi besar atau galaksi terbentuk dari pembentukan bintang-bintang di lokasi secara langsung.

Lensa Gravitasi

Para astronom mengamati galaksi J1135 dengan teknik pelensaan gravitasi. Teknik ini memungkinkan para astronom menggunakan objek bermassa besar yang berada segaris di depan garis pandang galaksi J1135 dengan pengamat. Objek masa besar itu bisa galaksi lain atau juga gugus galaksi. Cahaya dari galaksi J1135 yang melewati objek bermassa besar akan dibelokkan dan mengalami penguatan. Dengan demikian para astronom bisa mengetahui keberadaan galaksi jauh tersebut.