Busur cahaya oranye yang tertangkap Teleskop James Webb membuka pandangan terhadap galaksi-galaksi sangat redup dari masa awal alam semesta. Cahaya itu berasal dari objek yang terbentuk kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang, tetapi tampak berkat pembesaran alami oleh gravitasi.
Pemandangan tersebut memperlihatkan bagaimana gugus galaksi masif dapat bertindak seperti lensa raksasa di angkasa. Efek ini memungkinkan astronom menelusuri objek jauh yang akan jauh lebih sulit diamati secara langsung.
Lensa Alami di Depan Galaksi Purba
Lengkungan oranye pada citra bukan bagian dari gugus galaksi yang berada di depan. Bentuk itu merupakan cahaya galaksi latar belakang yang jalurnya dibelokkan dan tampil terdistorsi sebelum mencapai Bumi.
Prinsip ini dikenal sebagai lensa gravitasi, sebuah gagasan yang diprediksi Albert Einstein sekitar satu abad lalu. Massa yang sangat besar dapat melengkungkan struktur alam semesta, lalu mengubah lintasan cahaya yang melintas di dekatnya.
Akibat proses itu, satu galaksi jauh dapat terlihat lebih terang, memanjang menjadi busur, atau muncul lebih dari sekali. ESA menjelaskan, tiga titik terang pada lengkungan sebelah kiri citra sebenarnya adalah tiga citra dari galaksi yang sama.
Perulangan tersebut terjadi karena cahaya dari satu sumber melewati beberapa jalur yang dibelokkan oleh gravitasi gugus. Bagi astronom, kondisi ini memberi peluang untuk mempelajari galaksi redup dengan bantuan pembesaran kosmik.
| Aspek | Keterangan |
|---|---|
| Gugus pelensa | MACS J0553.4-3342 di rasi Columba |
| Waktu cahaya gugus yang diamati | Sekitar 4,4 miliar tahun lalu |
| Jarak dua galaksi utama | Sekitar 1 juta tahun cahaya |
| Usia galaksi latar belakang | Kurang dari 1 miliar tahun setelah Big Bang |
Gugus yang Sedang Menyatu
Sumber pembelokan cahaya itu adalah MACS J0553.4-3342, gugus galaksi masif di rasi Columba. Pada bagian depan citra, pusat gravitasinya tampak sebagai dua titik putih terang yang dikelilingi halo putih.
Menurut keterangan ESA yang dikutip Kompas.com, dua titik itu merupakan galaksi elips masif. Masing-masing galaksi juga dikelilingi subgugus galaksi yang lebih kecil.
Kedua struktur besar tersebut tidak berada dalam keadaan tenang. Cahaya yang terlihat seperti 4,4 miliar tahun lalu menunjukkan bahwa keduanya telah mengalami satu kali tabrakan.
Saat ini, dua galaksi elips utama masih dipisahkan oleh jarak sekitar 1 juta tahun cahaya. Jarak itu setara dengan kira-kira 10 galaksi Bimasakti yang disusun berjajar.
Jarak pemisah tersebut diperkirakan akan terus berkurang saat keduanya kembali mendekat. Proses itu pada akhirnya akan membentuk satu sistem galaksi yang lebih besar.
Petunjuk tentang Alam Semesta Awal
Lensa gravitasi memberi James Webb kemampuan tambahan untuk mendeteksi cahaya dari galaksi yang sangat samar. Tanpa bantuan gugus masif di depan, wilayah purba alam semesta itu akan lebih sulit dijangkau teleskop.
Setiap busur cahaya dalam citra dapat menjadi tampilan yang telah berubah bentuk dari galaksi sangat jauh. Meski terdistorsi, cahaya tersebut menyimpan informasi penting tentang masa ketika bintang dan galaksi mulai berkembang.
Pengamatan dengan metode ini turut membantu ilmuwan menemukan bahwa bintang dan galaksi tertua tumbuh lebih besar serta lebih cepat daripada perkiraan teori kosmologi utama saat ini. Karena itu, gugus galaksi masif menjadi alat penting untuk mengkaji perkembangan alam semesta awal selama beberapa dekade mendatang.