Teleskop James Webb Temukan “Angin Pembunuh Galaksi” di Awal Alam Semesta, Bisa Jadi Gambaran Masa Depan Bima Sakti

Pengamatan terbaru menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb mengungkap proses dramatis yang mungkin menyebabkan banyak galaksi raksasa di alam semesta awal berhenti membentuk bintang jauh lebih cepat dari yang diperkirakan. Temuan ini memberikan petunjuk penting tentang bagaimana galaksi berkembang, menua, dan akhirnya menjadi tidak aktif.

Tabrakan Galaksi Memicu Angin Kosmik Raksasa

Ketika dua atau lebih galaksi bertabrakan, prosesnya tidak menyerupai kecelakaan besar. Sebaliknya, galaksi-galaksi tersebut akan menyatu dan membentuk struktur kosmik yang lebih besar. Namun, proses penyatuan ini juga dapat memicu mekanisme yang pada akhirnya menghentikan pertumbuhan galaksi itu sendiri.

Fenomena tersebut membantu menjelaskan salah satu misteri terbesar alam semesta awal. Berbagai pengamatan Teleskop James Webb menunjukkan bahwa banyak galaksi berhasil tumbuh menjadi sangat masif hanya dalam waktu kurang dari satu miliar tahun setelah Dentuman Besar. Yang lebih mengejutkan, sebagian galaksi tersebut tampak telah berhenti membentuk bintang hanya sekitar satu miliar tahun kemudian, sehingga menjadi galaksi yang tidak aktif atau “mati”.

Sebelumnya, para astronom telah menduga bahwa angin galaksi berperan dalam menghentikan pembentukan bintang. Namun, bukti langsung yang menunjukkan bahwa proses tersebut dapat terjadi pada masa awal sejarah alam semesta masih sangat terbatas.

Sistem Galaksi CRISTAL-02 Jadi Fokus Penelitian

Dalam penelitian yang diterbitkan di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, tim astronom internasional menggunakan Teleskop James Webb dan teleskop radio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) di Gurun Atacama, Chile, untuk mengamati sistem galaksi bernama CRISTAL-02.

Sistem tersebut terlihat sebagaimana kondisinya sekitar satu miliar tahun setelah Dentuman Besar.

Dengan massa bintang sekitar 10 miliar kali massa Matahari, CRISTAL-02 merupakan hasil tahap akhir dari tabrakan beberapa galaksi. Sistem ini juga memiliki semburan gas raksasa yang panjangnya hampir menyamai ukuran keseluruhan galaksi dan melesat ke ruang angkasa dengan kecepatan sangat tinggi.

Ledakan Pembentukan dan Kematian Bintang

Para peneliti memperkirakan aliran keluar tersebut memiliki massa sekitar 1,5 miliar kali massa Matahari.

Menurut tim penelitian, semburan gas ini didorong oleh angin kuat yang dihasilkan selama periode pembentukan bintang yang sangat cepat, sekaligus oleh kematian bintang-bintang masif yang meledak sebagai supernova.

Saat galaksi bertabrakan, awan gas besar mengalami guncangan hebat yang memicu lahirnya bintang-bintang baru dalam jumlah besar. Sebagian di antaranya merupakan bintang sangat masif yang hanya hidup beberapa juta tahun sebelum berakhir dalam ledakan supernova yang dahsyat.

Radiasi dan angin yang dihasilkan oleh bintang-bintang muda serta sisa-sisa ledakan supernova kemudian menghamburkan gas molekuler dingin yang menjadi bahan baku pembentukan bintang. Akibatnya, gas tersebut tidak sempat runtuh karena gravitasi untuk membentuk generasi bintang berikutnya.

Galaksi Kehilangan Gas Lebih Cepat daripada Membentuk Bintang

Penulis utama penelitian, Rebecca Davies, astrofisikawan dari Swinburne University of Technology di Australia, menjelaskan bahwa CRISTAL-02 sedang mengalami kehilangan material dalam jumlah luar biasa.

Menurut Davies, galaksi tersebut memiliki angin yang sangat kuat sehingga mengeluarkan material dengan laju dua kali lebih cepat dibandingkan laju pembentukan bintang di dalamnya.

CRISTAL-02 diperkirakan menghasilkan sekitar 260 bintang baru bermassa setara Matahari setiap tahun. Angka tersebut sekitar tiga kali lebih tinggi dibandingkan galaksi lain dengan massa dan usia serupa.

Namun pada saat yang sama, galaksi ini kehilangan lebih dari 500 massa Matahari dalam bentuk gas setiap tahun. Laju kehilangan tersebut sekitar 20 kali lebih tinggi dibandingkan galaksi masif pada umumnya.

Andreas Faisst, astronom observasional dari California Institute of Technology (Caltech), mengatakan bahwa penelitian ini memberikan gambaran langsung mengenai bagaimana galaksi-galaksi pertama berhenti membentuk bintang.

Ia menambahkan bahwa apabila aliran keluar tersebut terus berlangsung, CRISTAL-02 dapat kehabisan gas pembentuk bintang dalam waktu kurang dari 100 juta tahun. Dalam skala astronomi, periode tersebut tergolong sangat singkat.

Menjelaskan Misteri Galaksi Mati di Alam Semesta Awal

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa hampir setengah dari galaksi masif di alam semesta awal berinteraksi dengan galaksi lain di sekitarnya. Temuan tersebut mengindikasikan bahwa fenomena serupa kemungkinan bukan kasus langka, melainkan proses umum dalam evolusi kosmos.

Namun demikian, para ilmuwan belum sepenuhnya menutup kemungkinan adanya faktor lain yang berperan. Beberapa simulasi sebelumnya menunjukkan bahwa aliran keluar yang berasal dari aktivitas lubang hitam supermasif mungkin menjadi penyebab utama terbentuknya galaksi tidak aktif.

Berbeda dengan angin yang dipicu oleh pembentukan bintang, aliran keluar akibat aktivitas lubang hitam dapat bertahan selama ratusan juta tahun bahkan setelah pembentukan bintang berhenti.

Karena itu, para peneliti masih mempertimbangkan kemungkinan bahwa semburan gas di CRISTAL-02 juga dipengaruhi oleh lubang hitam yang kebetulan tidak aktif saat pengamatan dilakukan.

Petunjuk Penting bagi Evolusi Galaksi

Untuk memahami apakah mekanisme ini berubah seiring waktu, tim peneliti membandingkan CRISTAL-02 dengan 99 sistem serupa yang mencakup rentang sejarah kosmik hingga 12 miliar tahun.

Hasilnya menunjukkan bahwa efisiensi aliran keluar gas relatif konsisten sepanjang sejarah alam semesta, meskipun karakteristik internal galaksi terus berubah seiring bertambahnya usia dan meluasnya alam semesta.

Temuan ini membantu para astronom menyempurnakan simulasi kosmologi yang digunakan untuk menjelaskan bagaimana alam semesta berkembang hingga membentuk struktur yang terlihat saat ini.

Davies menjelaskan bahwa apabila banyak galaksi awal mengalami tabrakan dan pertumbuhan sangat cepat, maka tidak mengherankan jika para astronom menemukan begitu banyak galaksi tidak aktif pada masa-masa awal alam semesta.

Menurutnya, CRISTAL-02 memberikan penjelasan yang masuk akal mengenai mengapa galaksi-galaksi masif di alam semesta awal tumbuh sangat cepat, tetapi juga mengalami kematian lebih dini.

Bisa Menjadi Gambaran Masa Depan Bima Sakti

Menariknya, proses serupa masih terjadi hingga sekarang di wilayah-wilayah padat bintang dalam Galaksi Bima Sakti. Para ilmuwan juga memperkirakan mekanisme ini dapat memainkan peran penting di masa depan ketika Bima Sakti diperkirakan bertabrakan dengan galaksi tetangganya, Andromeda, sekitar 4,5 miliar tahun mendatang.

Menurut Faisst, tabrakan tersebut kemungkinan akan memicu ledakan pembentukan bintang dalam skala besar yang disertai angin bintang sangat kuat, mirip dengan yang diamati pada CRISTAL-02.

Setelah proses itu selesai, sistem gabungan Bima Sakti dan Andromeda diperkirakan akan berevolusi menjadi sebuah galaksi elips raksasa yang relatif tenang dan tidak lagi aktif membentuk banyak bintang baru.

Kesimpulan

Penemuan “angin pembunuh galaksi” di CRISTAL-02 memberikan bukti kuat bahwa tabrakan galaksi dapat mempercepat berakhirnya aktivitas pembentukan bintang dengan menghilangkan bahan baku yang dibutuhkan. Temuan ini tidak hanya membantu menjelaskan banyaknya galaksi tidak aktif di alam semesta awal, tetapi juga memberikan gambaran mengenai kemungkinan masa depan Galaksi Bima Sakti ketika suatu saat nanti bertabrakan dan menyatu dengan Andromeda.

Yoga Mahendra

“Incredibly charming gamer. Web guru. TV scholar. Food addict. Avid social media ninja. Pioneer of hardcore music.”