Teleskop James Webb Capai Jantung Galaksi Cigar yang Berasap

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah memperbesar jarak ke jantung Galaksi Cigar, sebuah wilayah luar angkasa yang terbakar akibat ledakan kelahiran bintang. Galaksi ledakan bintang ini juga dikenal sebagai Messier 82 (M82), memiliki lingkungan yang compact namun turbulent.

Hal ini memberikan gambaran yang lebih jelas kepada para ilmuwan tentang bagaimana bintang-bintang dilahirkan secara massal, dengan lingkungan ekstrem membentuk galaksi di sekitarnya. Terletak sekitar 12 juta tahun cahaya di konstelasi Ursa Major, M82 membentuk bintang 10 kali lebih cepat dibandingkan galaksi yang relatif tenang, Milky Way. 

Tim ilmuwan mencitrakan inti galaksi ledakan bintang ini dengan Kamera Inframerah Dekat (NIRCam) JWST untuk memeriksa kondisi yang mendorong pembentukan bintang-bintang bayi.

“M82 telah mengumpulkan berbagai pengamatan selama bertahun-tahun karena dapat dianggap sebagai prototipe galaksi starburst,” kata Alberto Bolatto, ketua tim dan peneliti University of Maryland, dalam sebuah pernyataan, seperti dilansir dari laman Space, Jumat (5/4/2024).

Teleskop luar angkasa Spitzer dan Hubble telah mengamati target ini. Dengan ukuran dan resolusi JWST, dapat terlihat galaksi pembentuk bintang ini dan semua detail baru yang indah.

JWST melihat ledakan bintang

Pembentukan bintang adalah hal biasa di seluruh kosmos, namun mampu mempertahankan suasana misteri karena gas dan debu yang membentuk bahan mentah yang diperlukan untuk pembentukan bintang juga secara efektif menutupi proses tersebut.

Meskipun gas dan debu sangat efisien dalam menyerap cahaya tampak, namun inframerah mampu menembus material ini. Artinya, dengan pandangan inframerah kosmos yang kuat dan sensitif, JWST menjadi instrumen sempurna untuk mencapai inti kelahiran bintang.

Gambar NIRCam yang dikumpulkan oleh Bolatto dan rekannya juga memanfaatkan mode khusus yang mencegah bintang bayi terang di jantung M82 membanjiri instrumen.

Gambar cahaya inframerah....

Gambar cahaya inframerah gelombang pendek JWST M82 menunjukkan sulur-sulur debu berwarna coklat kemerahan yang merambat melalui inti M82 yang berwarna putih, asap cerutu, dan bercahaya. Bintik hijau kecil pada gambar mewakili wilayah besi yang tersisa dari ledakan supernova pada bintang masif yang sudah mati. Bercak berwarna merah menunjukkan area di mana molekul hidrogen dipanaskan oleh radiasi dari bintang-bintang muda.

“Gambar ini menunjukkan kekuatan JWST,” kata anggota tim dan ilmuwan University of Arizona Rebecca Levy dalam pernyataannya. Setiap titik putih pada gambar ini adalah sebuah bintang atau gugus bintang. 

Angin galaksi dari Cigar yang berasap

Ketika NIRCam JWST mencitrakan inti M82 dalam cahaya inframerah, wilayah pembentuk bintang tersebut terlihat sangat segar. Tiba-tiba, aliran gas angin galaksi muncul, membentang lebih jauh dari inti ledakan bintang utama galaksi yang sebelumnya terlihat, hampir seperti jaringan pembuluh darah yang memanjang dari jantung biologis dan bukan dari jantung galaksi.

Angin galaksi ini ditenagai oleh pembentukan bintang dan kematian supernova dari bintang-bintang tua. Seperti darah kehidupan yang dipompa melalui pembuluh darah di tubuh manusia, angin galaksi menggerakkan unsur-unsur yang memfasilitasi pertumbuhan galaksi. Ini melalui pembentukan bintang lebih lanjut, sehingga sangat mempengaruhi tubuh di sekitarnya.

NIRCam mampu melacak struktur angin galaksi yang mengeluarkan molekul kimia jelaga yang dikenal sebagai hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH). "Sungguh tidak terduga melihat emisi PAH menyerupai gas terionisasi,” jelas Bolatto. 

Tim berharap pengamatan JWST lebih lanjut terhadap M82 dan galaksi starburst lainnya dapat membantu menjawab beberapa pertanyaan tentang kelahiran bintang. Para ilmuwan juga akan menggabungkan gambar-gambar baru dengan gambar pelengkap skala besar dari Galaksi Cerutu dan angin galaksinya.

"Dengan gambar-gambar JWST yang menakjubkan ini dan spektrum yang akan datang, kita dapat mempelajari bagaimana sebenarnya angin kencang dan guncangan dari bintang-bintang muda dan supernova dapat menghilangkan gas dan debu yang membentuk bintang-bintang baru," kata anggota tim dan Badan Antariksa Eropa (ESA ) dan ilmuwan Torsten Böker dalam pernyataannya. 

Pemahaman mendetail tentang siklus ‘umpan balik’ ini penting bagi teori cara awal alam semesta berevolusi. Penelitian tim telah diterima untuk dipublikasikan di The Astrophysical Journal.