3 hours ago
2
Foto Enstein Ring yang ditangkap teleskop James Webb pada 2023 silam.(Doc Nature Astronomy)
TELESKOP antariksa James Webb Space Telescope (JWST) berhasil mengabadikan Einstein Ring atau Cincin Einstein terjauh yang pernah ditemukan. Cincin cahaya yang hampir berbentuk lingkaran sempurna itu berada sekitar 21 miliar tahun cahaya dari Bumi dan menjadi salah satu contoh paling jelas dari fenomena pelensaan gravitasi (gravitational lensing) yang pernah diamati.
Penemuan tersebut dilaporkan dalam sebuah studi yang diunggah ke server pracetak arXiv dan telah diterima untuk dipublikasikan di jurnal Nature Astronomy. Objek yang diberi nama JWST-ER1 itu ditemukan melalui survei COSMOS-Web, pemetaan lebih dari 500.000 galaksi yang dilakukan JWST selama sekitar 200 jam pengamatan tanpa henti.
Einstein Ring merupakan fenomena langka yang pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein melalui teori relativitas umum. Fenomena ini terjadi ketika gravitasi dari sebuah objek bermassa sangat besar, seperti galaksi, membelokkan ruang-waktu sehingga cahaya dari objek yang berada jauh di belakangnya ikut melengkung.
Dari sudut pandang pengamat di Bumi, cahaya tersebut dapat tampak membentuk lengkungan atau bahkan lingkaran sempurna. Bentuk cincin utuh hanya bisa terbentuk apabila galaksi di depan, sumber cahaya di belakang, dan pengamat berada hampir tepat dalam satu garis lurus.
Galaksi Purba Berjarak 21 Miliar Tahun Cahaya
Objek JWST-ER1 terdiri atas dua bagian. Bagian pertama adalah JWST-ER1g, yakni galaksi padat yang berada di depan dan berfungsi sebagai lensa gravitasi. Sementara itu, JWST-ER1r merupakan galaksi yang berada lebih jauh, yang cahayanya dibelokkan hingga membentuk cincin bercahaya.
Galaksi pelensa JWST-ER1g berada sekitar 17 miliar tahun cahaya dari Bumi, sedangkan galaksi di belakangnya berada sekitar 4 miliar tahun cahaya lebih jauh.
Dengan total jarak sekitar 21 miliar tahun cahaya, objek ini memecahkan rekor sebagai Einstein Ring terjauh yang pernah ditemukan. Sebelumnya, rekor tersebut dipegang oleh objek pelensa gravitasi yang berjarak sekitar 14,7 miliar tahun cahaya.
Meski usia alam semesta diperkirakan sekitar 13,8 miliar tahun, hal itu tidak bertentangan dengan jarak 21 miliar tahun cahaya. Pasalnya, alam semesta terus mengembang sehingga cahaya dari objek-objek paling awal harus menempuh jarak yang jauh lebih besar sebelum akhirnya mencapai teleskop di Bumi.
Mengungkap Misteri Galaksi yang Sangat Padat
Selain memecahkan rekor jarak, JWST-ER1 juga memberikan informasi penting mengenai karakteristik galaksi pada masa awal alam semesta.
Karena cincin Einstein yang terbentuk hampir sempurna, para astronom dapat menghitung massa galaksi pelensa berdasarkan seberapa besar ruang-waktu di sekitarnya dibelokkan oleh gravitasi.
Hasilnya menunjukkan bahwa galaksi tersebut memiliki massa setara sekitar 650 miliar kali massa Matahari. Angka itu membuatnya tergolong sebagai galaksi yang sangat padat dibandingkan ukurannya.
Sebagian massa tersebut memang dapat dijelaskan oleh keberadaan materi gelap (dark matter), yakni materi tak kasatmata yang diperkirakan menyusun sekitar 85 persen materi di alam semesta. Namun, jumlah materi gelap dan bintang yang diperkirakan ada di galaksi tersebut ternyata masih belum cukup untuk menjelaskan seluruh massanya.
Membuka Jalan Memahami Alam Semesta Awal
Para peneliti juga mengungkapkan bahwa JWST-ER1 bukan satu-satunya galaksi purba yang memiliki massa sangat besar. Sejumlah galaksi kuno lain dengan karakteristik serupa juga telah ditemukan, sehingga diduga terdapat mekanisme umum yang membuat galaksi-galaksi awal alam semesta memiliki kepadatan luar biasa.
Salah satu dugaan menyebutkan bahwa galaksi-galaksi tersebut mengandung materi gelap lebih banyak daripada yang diperkirakan. Hipotesis lain menyatakan galaksi purba mungkin memiliki populasi bintang bermassa kecil yang lebih banyak dibandingkan galaksi yang terbentuk pada masa yang lebih muda.
Meski demikian, para ilmuwan menegaskan bahwa penelitian lanjutan masih diperlukan untuk memastikan penyebab sebenarnya.
Penemuan JWST-ER1 sekaligus menunjukkan kemampuan James Webb Space Telescope dalam memanfaatkan fenomena pelensaan gravitasi untuk mempelajari objek-objek yang sangat jauh. Sebelumnya, teleskop ini juga berhasil menggunakan teknik serupa untuk mengamati salah satu galaksi tertua serta bintang terjauh yang pernah dideteksi.
Sumber: Space
