Kelip Cahaya dari Bayi Kosmos

Observasi terkini menggunakan Teleskop Antariksa Spitzer milik NASA menemukan bukti kuat bahwa sinar inframerah yang dideteksi pada studi sebelumnya berasal dari sekumpulan objek pertama yang muncul di kosmos. Data terakhir mengindikasikan bahwa cahaya redup itu muncul dari kumpulan objek-objek cemerlang berukuran raksasa berjarak 13 miliar tahun cahaya.

“Kami telah menggunakan teleskop kami pada batas kemampuannya dan semakin dekat untuk mendapatkan gambaran yang lebih jernih dari kumpulan pertama objek-objek itu,” jelas Dr. Alexander Kashlinsky dari Goddard Space Flight Center, NASA, penulis utama dari dua laporan yang akan terbit dalam Astrophysical Journal Letters. “Apapun jenis objek itu, mereka nampaknya sangat cemerlang dan sangat berbeda dengan apapun yang ada sekarang”.

Para astronom percaya bahwa objek itu mungkin adalam bintang yang pertama kali terbentuk–bintang raksasa dengan massa lebih dari 1000 kali massa matahari–atau suatu lubang hitam besar yang menarik gas dan melepaskan berton-ton energi. Apabila objek itu berupa bintang, maka kluster yang diamati mungkin adalah galaksi mini pertama yang massanya kurang dari sekitar sejuta kali massa matahari. Galaksi Bimasakti sendiri memiliki massa setara dengan massa sekitar 100 miliar matahari, dan kemungkinan terbentuk dari beberapa galaksi mini yang bergabung.

Citra dari teleskop Spitzer yang menunjukkan bintang dan galaksi di konstelasi Ursa Major. Citra inframerah ini meliputi daerah selebar 100 juta tahun cahaya. Gambar di sebelah kanan adalah citra yang sama setelah bintang, galaksi, dan sumber cahaya lain dihilangkan. Cahaya latar yang tersisa berasal dari periode dimana alam semesta masih berusia kurang dari semiliar tahun, dan kemungkinan merupakan objek-objek pertama di kosmos. (Gambar: NASA / JPL-Caltech / GSFC)

Studi ini merupakan kelanjutan dari observasi awal yang telah dipublikasikan pada jurnah Nature edisi November 2005 oleh Kashlinksy dan timnya. Analisis baru ini meliputi lima daerah langit dan melibatkan ratusan jam waktu observasi.

Para ilmuwan menyatakan bahwa ruang, waktu, dan materi terbentuk pada sekitar 13,7 miliar tahun lalu melalui peristiwa yang dikenal sebagai dentuman besar (big bang). Bintang-bintang baru terbentuk dalam beberapa ratus juta tahun setelah peristiwa itu, dan mengakhiri apa yang disebut dark age dari alam semesta.

Dengan teleskop Spitzer, kelompok Kashlinsky mempelajari radiasi latar inframerah kosmis, cahaya yang menyebar dari masa awal dimana struktur kosmos pertama kali terbentuk. Sebagian cahaya datang dari sebuah bintang atau aktifitas lubang hitam yang sedemikian jauh hingga walaupun ia berasal dari sumber ultraviolet dan cahaya optik, panjang gelombangnya telah melebar hingga ke panjang gelombang inframerah oleh pengembangan ruang-waktu yang menyebabkan ekspansi alam semesta. Bagian lain dari radiasi latar inframerah kosmis adalah dari cahaya bintang jauh yang terserap oleh debu dan dipancarkan kembali sebagai sinar inframerah.

“Saat ini masih diperdebatkan mengenai apakah objek pertama itu dan bagaimana galaksi terbentuk,” jelas Dr. Harvey Moseley dari Goddard, co-author dari paper tersebut. “Kita telah berada di jalur yang benar dalam mengetahui hal ini.”

Analisis tesebut pertama-tama dilakukan dengan menghapus cahaya yang berasal dari semua bintang di latar depan, dan galaksi di lima daerah langit sehingga meninggalkan hanya objek-objek yang cukup tua. Para ilmuwan lantas mempelajari fluktuasi intensitas dari kecerlangan inframerah (infrared brightness) dalam berkas cahaya yang tersebar. Fluktuasi ini mengungkap sekumpulan objek yang memancarkan pola cahaya tersebut.

Hal ini, “Seperti melihat kembang api di suatu malam di kota yang ramai,” jelas Kashlinsky. “Apabila Anda dapat mematikan lampu-lampu di kota, Anda mungkin bisa melihat sekilas kembang api itu. Kita telah mematikan lampu di kosmos untuk melihat bentuk dari kembang api pertamanya,” lanjutnya lagi.

Dr. John Mather ilmuwan senior dari proyek teleskop antariksa James Webb yang sedang dikembangkan NASA menyatakan bahwa “Spitzer telah membuka jalan bagi teleskop James Webb, yang semestinya akan mampu mengidentifikasi sifat kluster tersebut”. (astronomy.com)