PARA astronom berhasil merekonstruksi struktur “skeletal” atau kerangka alam semesta dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya. Melalui survei terbesar yang pernah dilakukan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), peta terbaru ini mengungkap bagaimana galaksi berevolusi sejak masa awal alam semesta sekitar 13 miliar tahun lalu di dalam struktur raksasa yang disebut jaring kosmik (cosmic web).
Jaring kosmik merupakan struktur terbesar yang pernah diketahui, yang menjadi rumah bagi gugusan galaksi. Struktur ini berfungsi sebagai perancah yang terdiri dari filamen gas, bintang, ruang hampa (void), dan lembaran materi gelap (dark matter) yang menyusun organisasi skala besar di kosmos.
Dalam penelitian yang diterbitkan pada 6 Mei di The Astrophysical Journal, tim astronom internasional yang dipimpin oleh para peneliti dari University of California, Riverside (UCR), memanfaatkan data melimpah dari JWST untuk mengungkap evolusi alam semesta ini. Riset tersebut menunjukkan bagaimana faktor intrinsik dan ekstrinsik memengaruhi pembentukan serta kematian bintang sepanjang waktu kosmik.
Penemuan ini berhasil didapatkan berkat COSMOS-Web, program survei terbesar milik JWST yang memakan waktu hingga 255 jam pengamatan. Dibandingkan dengan survei COSMOS2020 terdahulu yang dilakukan oleh Teleskop Hubble, data dari JWST ini memiliki presisi redshift (jarak kosmik) yang jauh lebih baik dan mampu menangkap galaksi yang lebih redup, bermassa lebih kecil, serta lebih jauh.
Menguak Kelahiran dan Kematian Bintang
Peta kosmik terbaru ini membuktikan bahwa galaksi-galaksi masif di lingkungan yang padat cenderung bersifat quiescent atau sekarat karena potensi pembentukan bintangnya telah padam. Tim peneliti berteori bahwa hal ini terjadi karena ukuran galaksi yang terlalu masif. Ketika halo materi gelap yang menopang galaksi tumbuh hingga mencapai 1 triliun massa matahari, mereka akan memanaskan gas dan mencegahnya membentuk bintang baru. Selain itu, keberadaan lubang hitam supermasif yang aktif juga turut menghentikan pembentukan bintang lewat semburan jet berkecepatan tinggi yang mematikan.
Mekanisme “pembunuhan” bintang yang berkaitan dengan massa galaksi ini mendominasi hingga sekitar 7 miliar tahun yang lalu, atau sekitar separuh dari usia alam semesta saat ini. Sementara di alam semesta yang lebih muda (modern), pembentukan bintang lebih banyak dihentikan oleh faktor lingkungan di sekitar galaksi yang merampas material pembentuk bintang atau mencegah akumulasi gas dingin.
“Kami menunjukkan bagaimana jaring kosmik membantu membentuk pertumbuhan galaksi sebelum, selama, dan setelah era puncak tersebut,” kata salah satu penulis studi dan astronom UCR, Hossein Hatamnia. “Pada masa-masa awal, wilayah yang padat tampaknya menjadi tempat pertumbuhan galaksi yang cepat, sementara pada masa-masa berikutnya, lingkungan yang padat justru dikaitkan dengan penghentian pembentukan bintang.”
Kemampuan mutakhir JWST kini berhasil memperjelas struktur skala besar dan evolusi alam semesta yang sebelumnya hanya terlihat sebagai gumpalan buram menjadi galaksi kuno yang redup.
“Lompatan dalam hal kedalaman dan resolusi ini benar-benar signifikan, dan sekarang kita dapat melihat jaring kosmik pada saat alam semesta baru berusia beberapa ratus juta tahun, sebuah era yang pada dasarnya tidak terjangkau sebelum adanya JWST,” pungkas salah satu penulis, Bahram Mobasher, profesor fisika dan astronomi di UCR.
Saat ini, katalog berisi 164.000 galaksi yang digunakan untuk membangun peta jaring kosmik tersebut telah dibuka dan dapat diakses oleh publik. (Live Science/Z-2)