Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) dan Observatorium Sinar-X Chandra NASA telah mendeteksi gugus galaksi terjauh dan paling awal yang pernah diamati, sehingga mendorong mundur garis waktu mengenai seberapa cepat struktur kosmik besar terbentuk di alam semesta awal. Dijuluki JADES-ID1, “protocluster” ini aktif terbentuk hanya 1 miliar tahun setelah Big Bang, yang berarti cahayanya memerlukan waktu 12,7 miliar tahun untuk mencapai Bumi. Penemuan ini menantang model kosmologis yang ada dan menimbulkan pertanyaan tentang pesatnya pertumbuhan gugus galaksi di alam semesta bayi.
Kecepatan Perakitan Kosmik yang Tak Terduga
Pengamatan sebelumnya menunjukkan bahwa struktur sebesar itu tidak mungkin terbentuk secepat ini. Rekor protocluster sebelumnya adalah sekitar 3 miliar tahun setelah Big Bang; JADES-ID1 tampaknya mulai menyatu dua miliar tahun lebih cepat. Hal ini menyiratkan bahwa alam semesta mungkin telah mempercepat pembentukan gugus galaksi dengan kecepatan lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya.
Mengapa hal ini penting? Gugus galaksi adalah objek terikat gravitasi terbesar di alam semesta, yang berisi ribuan galaksi, gas panas, dan materi gelap misterius yang mendominasi strukturnya. Memahami kapan dan bagaimana mereka terbentuk sangat penting untuk menyempurnakan model distribusi materi gelap dan laju perluasan alam semesta.
Bagaimana Penemuan Itu Dibuat
Deteksi JADES-ID1 bergantung pada pendekatan gabungan: JWST mengidentifikasi pengelompokan galaksi padat yang terikat oleh gravitasi, sementara pengamatan sinar-X Chandra mengungkapkan awan besar gas super panas yang jatuh ke dalam gugus yang baru lahir. Saat gas runtuh karena gravitasi, ia menjadi sangat panas dan memancarkan sinar-X yang dapat dideteksi. Tanda tangan ganda ini mengonfirmasi tahap awal pembentukan cluster.
“Ini seperti menyaksikan jalur perakitan membuat mobil, bukan hanya mencoba mencari tahu cara kerja mobil dengan melihat produk jadinya,” jelas Gerrit Schellenberger dari Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA). Pengamatan ini memberikan gambaran sekilas tentang bahan penyusun alam semesta, dibandingkan menyimpulkan pembentukannya dari struktur yang sudah matang.
Implikasinya bagi Kosmologi
Perkembangan pesat JADES-ID1 menunjukkan bahwa alam semesta awal “berkembang pesat,” menurut Akos Bogdan, pemimpin tim. Temuan ini menambah semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa galaksi besar dan lubang hitam supermasif juga muncul secara mengejutkan pada awal sejarah kosmik. Model yang ada saat ini mungkin meremehkan efisiensi pembentukan struktur pada miliaran tahun pertama setelah Big Bang.
“Kami pikir kami akan menemukan protocluster seperti ini dua atau tiga miliar tahun setelah Big Bang – bukan hanya satu miliar,” kata Qiong Li, peneliti di Universitas Manchester.
Selama beberapa miliar tahun ke depan, JADES-ID1 akan berevolusi menjadi gugus galaksi yang terbentuk sempurna seperti yang diamati saat ini. Namun, keberadaan awalnya memaksa para ilmuwan untuk mempertimbangkan kembali kecepatan dan mekanisme perakitan kosmik di alam semesta kuno.
Penemuan ini menandai langkah maju yang signifikan dalam pemahaman kita tentang tahap-tahap awal alam semesta, dan menyoroti perlunya observasi resolusi tinggi yang berkelanjutan untuk menyempurnakan model kosmologis kita.
