James Webb Ungkap Asal-Usul Cakram Ganda Galaksi, Termasuk Bima Sakti

PARA astronom kini berperan layaknya arkeolog kosmik, menggali jejak sejarah alam semesta melalui pengamatan terhadap lebih dari 100 galaksi cakram menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST). Galaksi-galaksi ini, yang terbentuk hingga 11 miliar tahun lalu, dipelajari untuk mengungkap asal-usul struktur unik galaksi seperti Bima Sakti.

Studi ini meneliti mengapa galaksi spiral seperti Bima Sakti tersusun atas dua lapisan: cakram bintang tebal dan cakram bintang tipis. Masing-masing cakram memiliki populasi bintang dan pergerakan yang berbeda.

Untuk memahami bagaimana struktur "cakram ganda" ini terbentuk, tim peneliti mengamati 111 galaksi yang tampak dari sisi samping (edge-on) dari perspektif Bumi. Ini merupakan pertama kalinya para astronom dapat mempelajari struktur cakram tebal dan tipis pada galaksi yang berasal dari masa awal alam semesta.

Baca juga : Galaksi Spiral Tertua Ditemukan dengan Teleskop James Webb

“Pengukuran ketebalan cakram galaksi di masa lampau ini adalah tonggak penting bagi studi teoretis, dan hanya mungkin dilakukan berkat resolusi tinggi JWST,” kata Takafumi Tsukui, pemimpin tim riset dari Australian National University.

JWST mampu melihat menembus debu kosmik dan mendeteksi bintang-bintang tua yang redup, memungkinkan para astronom membedakan dan mengukur ketebalan dua jenis cakram bintang dalam galaksi secara terpisah.

Galaksi Tebal Dulu, Tipis Kemudian

Langkah awal dalam studi ini adalah mengelompokkan 111 galaksi menjadi dua jenis: galaksi dengan cakram ganda dan galaksi dengan satu cakram. Hasilnya menunjukkan bahwa galaksi pertama-tama membentuk cakram tebal yang berisi bintang-bintang tua, lalu diikuti oleh cakram tipis yang muncul kemudian.

Baca juga : James Webb Ungkap Peran Lubang Hitam Supermasif dalam Evolusi Galaksi Elips Raksasa

Waktu pembentukan kedua jenis cakram ini rupanya bergantung pada massa galaksi. Galaksi bermassa besar cenderung membentuk cakram tipis sekitar 8 miliar tahun lalu, sedangkan galaksi bermassa kecil baru mengalaminya saat berumur sekitar 4 miliar tahun.

“Melihat cakram tipis sudah terbentuk 8 miliar tahun lalu benar-benar mengejutkan,” ujar Emily Wisnioski, salah satu anggota tim peneliti.

Gas Kosmik dan Lahirnya Cakram

Untuk mengetahui apa yang memicu peralihan ini, tim peneliti menganalisis data pergerakan gas menggunakan teleskop ALMA di Chili. Hasilnya menunjukkan bahwa gas turbulen di alam semesta awal mendorong pembentukan bintang secara masif, yang menghasilkan cakram bintang tebal.

Seiring waktu, gas menjadi lebih stabil dan tenang, sehingga memungkinkan terbentuknya cakram bintang tipis yang menyelimuti bagian dalam galaksi. Proses ini berlangsung lebih cepat di galaksi bermassa besar karena mereka lebih efisien dalam mengubah gas menjadi bintang, sehingga gas lebih cepat habis.

Yang menarik, waktu terjadinya transisi ini sesuai dengan fase pertumbuhan cakram tipis Bima Sakti, menurut teori pembentukan galaksi kita. (Space/Z-2)