Astronom Temukan Oksigen di Galaksi Paling Jauh dari Bumi

Liputan6.com, Jakarta - Para astronom menobatkan JADES-GS-z14-0 sebagai galaksi paling muda hingga saat ini. Galaksi ini diperkirakan terbentuk kurang dari 300 juta tahun setelah Big Bang.

Galaksi JADES-GS-z14-0 juga menjadi sistem tata surya terjauh yang pernah ditemukan manusia. Melansir laman Space pada Jumat (24/03/2025), galaksi ini ditemukan oleh teleskop luar angkasa James Webb (JWST).

Baru-baru ini, para astronom menemukan oksigen dan elemen logam berat pada galaksi yang berjarak 13,4 miliar tahun cahaya dari bumi. Adapun temuan ini sudah dipublikasikan terpisah dalam The Astrophysical Journal dan Astronomy & Astrophysics pada Kamis (20/3/2025).

Setelah menemukan galaksi JADES-GS-z14-0 lewat teleskop Webb, para astronom melakukan pengamatan lanjutan guna memastikan jarak galaksi tersebut dari bumi. Pengamatan itu dilakukan menggunakan teleskop Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA) yang ada di Gurun Atacama, Chile.

ALMA adalah teleskop paling canggih yang bisa melihat keadaan alam semesta saat masih berusia 300 juta tahun. Teleskop ALMA juga mampu mengamati gas dan debu yang ada di galaksi.

Saat melakukan pengamatan, para peneliti menemukan keberadaan oksigen dan logam berat secara tidak sengaja. Penemuan ini mengejutkan karena menunjukkan bahwa galaksi tersebut lebih matang secara kimiawi daripada yang diperkirakan.

Kandungan elemen berat di galaksi ini juga diketahui sepuluh kali lebih banyak dari perkiraan sebelumnya. Penemuan ini mengisyaratkan bahwa galaksi terbentuk lebih cepat dari yang diperkirakan setelah peristiwa Big Bang.

Bintang-bintang pertama di alam semesta, yang sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium, berevolusi dan menghasilkan elemen-elemen berat seperti oksigen. Elemen-elemen ini kemudian tersebar ke seluruh galaksi ketika bintang-bintang tersebut meledak sebagai supernova, memperkaya medium antarbintang dan memungkinkan pembentukan bintang serta planet baru.

Selain oksigen dan logam berat, para astronom juga dikejutkan dengan cahaya yang dipancarkan oleh galaksi tersebut. Galaksi JADES-GS-z14-0 ternyata merupakan galaksi ketiga yang paling terang.

Fakta ini ditemukan usai peneliti melakukan pengamatan terhadap 700 galaksi yang jaraknya paling jauh menggunakan teleskop James Webb. Tak hanya itu, galaksi ini juga memiliki keunikan lainnya.

Umumnya, galaksi yang terbentuk pada periode awal alam semesta sangat berbeda dengan galaksi yang selama ini dikenal luas. Galaksi-galaksi tersebut jauh lebih padat, kaya akan gas, dan tidak teratur.

Kondisinya lebih ekstrem karena banyak bintang yang terbentuk cepat dalam volume yang kecil. Biasanya, galaksi terbentuk dari reruntuhan awan gas dan debu raksasa yang berotasi.

Kemudian, terisi oleh bintang-bintang yang sebagian besar terbentuk dari helium dan hidrogen. Seiring waktu, bintang-bintang ini berevolusi, menciptakan elemen logam berat dan oksigen.

Kedua elemen ini menyebar ke seluruh galaksi ketika bintang meledak di akhir hidupnya. Elemen tersebut lalu membentuk bintang baru sekaligus planet yang mengorbitnya.

Penemuan Galaksi JADES-GS-z14-0 merupakan bagian dari program penelitian JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), yang bertujuan untuk mengeksplorasi galaksi paling awal di alam semesta. James Webb mengamati galaksi JADES-GS-z14-0 selama hampir sepuluh jam.

Spektrum yang dihasilkan menunjukkan bukti tak terbantahkan bahwa galaksi ini berada pada redshift 14.32. Dalam astronomi, redshift adalah fenomena di mana cahaya yang berasal dari objek jauh mengalami pergeseran ke arah panjang gelombang yang lebih panjang akibat ekspansi alam semesta.

Redshift yang sangat tinggi ini menegaskan bahwa JADES-GS-z14-0 adalah salah satu galaksi tertua yang pernah ditemukan. Artinya, cahaya dari galaksi ini telah menempuh perjalanan lebih dari 13,4 miliar tahun untuk mencapai bumi.

Dari gambar yang diperoleh, JADES-GS-z14-0 ditemukan memiliki diameter lebih dari 1.600 tahun cahaya. Penemuan menunjukkan bahwa galaksi ini berukuran cukup besar meskipun terbentuk di awal alam semesta.

Cahaya yang kita lihat sebagian besar berasal dari bintang-bintang muda, bukan dari emisi di dekat lubang hitam supermasif yang sedang tumbuh. Hal ini menunjukkan bahwa galaksi ini terdiri dari banyak bintang muda yang sangat terang.

Penemuan ini juga penting karena menyoroti perbedaan antara sumber cahaya dari bintang muda dan aktivitas lubang hitam. Jumlah cahaya bintang yang terlihat dari JADES-GS-z14-0 menunjukkan bahwa galaksi ini memiliki massa beberapa ratus juta kali massa matahari.

Keberadaan galaksi masif seperti ini di era awal alam semesta menimbulkan pertanyaan baru. Bagaimana alam semesta bisa membentuk galaksi yang begitu terang, besar, dan masif dalam waktu kurang dari 300 juta tahun setelah Big Bang?

Teori pembentukan galaksi yang ada saat ini menyatakan bahwa galaksi besar membutuhkan waktu lebih lama untuk terbentuk. Oleh karena itu, penemuan ini menantang pemahaman kita dan memaksa para ilmuwan untuk mempertimbangkan kembali bagaimana galaksi bisa tumbuh dan berkembang dalam waktu yang begitu singkat.

(Tifani)