Membuka Jalan Bagi Ilmu Exoplanet

Teleskop angkasa luar James Webb (James Webb Space Telescope/JWST), memiliki ukuran cermin utama selebar 6,5 meter, hampir tiga kali ukuran Hubble, dan terdiri dari 18 segmen heksagonal. Cermin itu begitu besar sehingga harus dilipat seperti origami saat diluncurkan dan dibentangkan sekali di luar angkasa.
Untuk melindungi dari radiasi Matahari, teleskop ini dilengkapi oleh sunshield berbentuk layang-layang seukuran lapangan tenis. Bahan pelindung Matahari itu terbuat dari lima lapisan berlapis aluminium yang menghalangi panas Matahari dan menjaga teleskop cukup dingin untuk beroperasi.
Sisi bagian bawah sunshield JWST akan selalu menghadap Matahari, sehingga suhunya mencapai 85 derajat Celsius. Sementara sisi lain, yang merupakan tempat cermin dan instrumen ilmiah akan memiliki suhu sangat dingin, sekitar minus 233 derajat Celsius.
Resolusi sudut dari JWST sangat tajam dan tepat. Teleskop ini dapat melihat pada resolusi 0,1 busur-detik. Dengan kata lain bisa melihat uang satu sen dari jarak 40 kilometer jauhnya atau menonton pertandingan sepak bola dari jarak 550 kilometer jauhnya.
Cermin ini hampir tiga kali ukuran cermin Hubble, sehingga daerah pengumpul cahayanya tujuh kali lebih besar dari Hubble. Namun kedua cermin ini memiliki berat hampir sama karena bahan yang lebih ringan digunakan pada cermin JWST ini.
Dengan cermin besar dan rangkaian instrumen sensitif diyakini apa yang diperoleh akan melampaui penemuan teleskop ruang angkasa inframerah sebelumnya.
"Ini akan mengubah banyak hal yang kita ketahui tentang banyak bidang astronomi," kata astronom pada Institut Teknologi Rochester di New York, Jeyhan Kartaltepe, seperti dikutip Nature.
Kartaltepe mengatakan, jika peluncuran sukses dan JWST dapat beroperasi harapan akan melihat pandangan tentang obyek luar angkasa akan menjadi lebih baik. Penampakan galaksi yang sangat jauh, planet ekstrasurya (exoplanet) terdekat, nebula berwarna-warni, dan fenomena astrofisika yang lebih menakjubkan akan dihasilkannya.
Teleskop dapat mempelajari debu yang menyelubungi daerah pembentuk bintang serta gas di antara bintang-bintang, yang keduanya tidak terlihat pada panjang gelombang yang lebih pendek. Seperti Hubble, alat bekerja dengan mengambil spektrum objek astronomi dan membagi cahayanya menjadi komponen-komponen untuk menentukan material penyusunnya.
Kemampuan JWST melihat objek merah samar, bahkan membuatnya mampu mengamati beberapa bintang dan galaksi pertama yang terbentuk setelah Dentuman Besar (Big Bang) yang terjadi 13,8 miliar tahun lalu. Dengan begitu hampir pasti teleskop ini memecahkan rekor galaksi terjauh yang pernah diamati yaitu GN-z11 yang terletak 13,4 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Teleskop inframerah Webb akan menyelidiki banyak hal diantaranya periode dari sekitar 400.000 tahun hingga 1 miliar tahun setelah Big Bang. Secara teori periode ini menjadi waktu bagi bintang dan galaksi pertama yang bersinar menerangi alam semesta. Zaman tersebut dikenal sebagai era reionisasi kosmik, menyiapkan panggung bagi galaksi-galaksi selanjutnya yang ada saat ini berevolusi.
"Ada banyak hal yang tidak kami ketahui tentang periode waktu itu," kata Kartaltepe, yang ikut memimpin proyek Cosmos-Webb.
Melalui pengamatan terhadap objek astronomi yang sangat jauh ini, para ilmuwan dapat menjawab pertanyaan seperti bagaimana bintang-bintang pertama berkumpul menjadi galaksi. Selain itu juga dapat menjawab bagaimana galaksi-galaksi itu berevolusi dari waktu ke waktu.
Astronom di Leiden Observatory di Belanda, Mariska Kriek, berencana menggunakan Webb untuk mempelajari galaksi jauh yang tidak lagi membentuk bintang. Pengamatan akan mengungkapkan komposisi kimia bintang di galaksi tersebut dan kecepatan pergerakannya.
Data tersebut, pada gilirannya, akan membantu Kriek mengungkap misteri bagaimana dan mengapa galaksi-galaksi ini berhenti membentuk bintang di beberapa titik dalam sejarah mereka.
"Kami mencari sinyal yang sangat, sangat redup. Ini benar-benar apa yang akan diungkap oleh James Webb," kata dia.
JWST akan juga akan dipakai untuk meneliti planet, terutama beberapa dari ribuan yang telah ditemukan di luar tata surya. Beberapa planet ekstrasurya paling terkenal, termasuk tujuh dunia seukuran Bumi yang mengorbit bintang TRAPPIST-1 seperti K2-141b. Ukurannya 1,5 kali Bumi dan bergerak sangat dekat dengan bintangnya sehingga sebagiannya meleleh.
Ini adalah contoh 'planet lava' yang langka dengan geologi yang tidak seperti apa pun yang dikenal di tata surya. Penglihatan inframerah JWST dapat mendeteksi mineral di atmosfer K2-141b yang telah menguap dari permukaannya, dan observatorium bahkan mungkin memetakan suhu di seluruh planet.
"Webb membuka banyak jalan untuk ilmu planet ekstrasurya (exoplanet) yang sebelumnya tidak ada," kata seorang astrofisikawan dan mahasiswa pascasarjana di McGill University di Montreal, Kanada, Lisa Dang. hay/I-1