NASA Luncurkan Teleskop Roman, Petakan Miliaran Galaksi dan Cari 100.000 Eksoplanet

JAKARTA - NASA resmi meluncurkan Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman pada Minggu sebagai observatorium inframerah bidang luas yang dirancang untuk menjawab sejumlah pertanyaan terbesar dalam astronomi. Teleskop ini akan memetakan miliaran bintang dan galaksi, mencari sekitar 100.000 eksoplanet, serta mengumpulkan data untuk membantu ilmuwan memahami materi gelap dan energi gelap.

Teleskop Roman memiliki cermin utama berdiameter 2,4 meter, sama seperti yang digunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Namun, keunggulan utama Roman bukan terletak pada ukuran cerminnya, melainkan kemampuan mengamati wilayah langit yang jauh lebih luas dalam satu pengamatan.

Instrumen Bidang Luas atau Wide Field Instrument milik Roman menggunakan kamera beresolusi 300 megapiksel dengan 18 detektor. Sistem tersebut membuat bidang pandang Roman setidaknya 100 kali lebih besar dibandingkan Hubble dan memungkinkan teleskop melakukan pengamatan langit hingga 1.000 kali lebih cepat.

Kemampuan tersebut membuat Roman tidak hanya berfungsi sebagai observatorium untuk mengamati objek tertentu, tetapi juga sebagai mesin pengumpul data astronomi dalam skala besar. Satu gambar beresolusi penuh yang dihasilkan Roman bahkan diperkirakan membutuhkan lebih dari 500.000 layar televisi definisi tinggi untuk menampilkannya secara utuh.

Dalam satu pengamatan, Roman dapat mencakup sekitar 0,28 derajat persegi langit atau wilayah yang lebih luas daripada area yang tampak dari Bulan purnama. Skala pengamatan tersebut memungkinkan para astronom memperoleh gambaran lebih luas mengenai struktur dan perkembangan alam semesta.

Roman akan mengamati cahaya dari panjang gelombang tampak hingga inframerah dekat. Rentang tersebut memungkinkan teleskop menembus wilayah yang tertutup debu sekaligus mendeteksi galaksi jauh yang cahayanya telah mengalami pergeseran merah akibat ekspansi alam semesta.

Instrumen tersebut dilengkapi delapan filter pencitraan, grism, serta prisma beresolusi rendah untuk melakukan spektroskopi tanpa celah. Kombinasi instrumen ini memungkinkan Roman mengumpulkan informasi mengenai karakteristik cahaya dan komposisi berbagai objek di wilayah langit yang luas.

Salah satu fokus utama misi Roman adalah mempelajari percepatan ekspansi alam semesta yang berkaitan dengan fenomena yang dikenal sebagai energi gelap. Hingga kini, para ilmuwan masih belum mengetahui secara pasti sifat fisik energi gelap dan bagaimana fenomena tersebut memengaruhi evolusi alam semesta.

Pengukuran laju ekspansi alam semesta menggunakan berbagai metode juga menunjukkan perbedaan sekitar 9 persen. Perbedaan tersebut dikenal sebagai salah satu persoalan penting dalam kosmologi karena dapat mengindikasikan bahwa pemahaman ilmuwan terhadap model standar alam semesta masih belum lengkap.

Selain energi gelap, Roman akan membantu para ilmuwan mempelajari distribusi materi di seluruh alam semesta, termasuk materi gelap. Meskipun materi gelap belum dapat diamati secara langsung, keberadaannya dapat dipelajari melalui pengaruh gravitasi terhadap pergerakan galaksi dan cara massa membelokkan cahaya dari objek yang berada jauh di belakangnya.

Survei berskala besar yang dilakukan Roman diharapkan menghasilkan peta distribusi materi dengan tingkat detail yang lebih tinggi. Data tersebut dapat membantu para peneliti memahami bagaimana struktur alam semesta terbentuk dan berkembang dari waktu ke waktu.

Eksoplanet juga menjadi salah satu target utama misi Roman. Teleskop ini akan menggunakan metode gravitational microlensing atau pelensaan mikro gravitasi untuk menemukan planet yang sulit dideteksi menggunakan metode pengamatan lainnya.

Dalam metode tersebut, gravitasi sebuah bintang yang berada di latar depan dapat memperbesar cahaya dari bintang yang lebih jauh di belakangnya. Jika bintang latar depan memiliki planet, keberadaan planet tersebut dapat menghasilkan perubahan kecil pada cahaya yang diamati sehingga memungkinkan para astronom mengidentifikasinya.

Metode mikrolensing memiliki keunggulan karena dapat mendeteksi planet yang tidak melintas di depan bintang induknya dari sudut pandang Bumi. Teknik tersebut juga memungkinkan pencarian planet yang lebih dingin dan berada pada jarak orbit lebih jauh, yang relatif sulit ditemukan melalui metode transit.

Lebih dari 6.000 eksoplanet telah ditemukan hingga saat ini, tetapi Roman diperkirakan mampu memperluas sensus planet di Galaksi Bima Sakti secara signifikan. Hasil pengamatan tersebut dapat membantu ilmuwan mengetahui seberapa umum planet mengorbit berbagai jenis bintang serta bagaimana karakteristik planet berubah berdasarkan jarak orbitnya.

Roman juga membawa Coronagraph Instrument, meski perangkat tersebut bukan instrumen utama untuk survei luas. Instrumen ini merupakan demonstrasi teknologi yang menggunakan masker optik dan cermin yang dapat berubah bentuk untuk menghalangi cahaya bintang sehingga objek yang jauh lebih redup di sekitarnya dapat diamati.

Teknologi tersebut akan diuji untuk mengetahui kemampuan teleskop dalam melakukan pencitraan langsung terhadap planet dan cakram puing yang cahayanya dapat mencapai satu miliar kali lebih redup dibandingkan bintang induknya. Jika berhasil, teknologi ini dapat membuka jalan bagi pengembangan metode pengamatan eksoplanet secara langsung pada misi-misi berikutnya.

"Saat diluncurkan, wahana ini akan melakukan hal-hal yang saat ini mustahil," kata Shawn Domagal-Goldman, kepala divisi astrofisika NASA, dalam konferensi pers pada Juli. "Dalam banyak hal, target astronomi yang dikejar Roman, yang dirancang untuk dipelajari, adalah alam semesta itu sendiri."

Nama Roman diambil dari Nancy Grace Roman, astronom yang menjadi kepala astronom pertama NASA dan memiliki peran penting dalam membangun program astronomi luar angkasa badan tersebut. Kontribusinya ikut mendorong investasi awal NASA terhadap observatorium yang ditempatkan di orbit sehingga dapat melakukan pengamatan tanpa gangguan atmosfer Bumi.

Upaya tersebut kemudian melahirkan sejumlah observatorium luar angkasa penting, termasuk Hubble, Compton Gamma Ray Observatory, Chandra X-ray Observatory, dan Spitzer Space Telescope. Misi berikutnya seperti Kepler dan James Webb Space Telescope kemudian memperluas pencarian planet di luar Tata Surya sekaligus membuka kesempatan untuk mengamati alam semesta pada masa yang lebih awal.

Roman nantinya memiliki peran yang berbeda dari James Webb. Jika Webb dirancang untuk melakukan pengamatan sangat sensitif terhadap target tertentu, Roman akan melakukan survei langit dalam cakupan yang jauh lebih luas dan menghasilkan kumpulan data berukuran besar.

Data yang diperoleh Roman juga dapat digunakan untuk menentukan target yang menarik untuk diamati lebih mendalam oleh Webb dan observatorium lainnya. Dengan demikian, kedua teleskop tersebut dapat saling melengkapi dalam mengungkap objek dan fenomena yang sebelumnya sulit dipelajari.

Julie McEnery, pemimpin tim sains Roman, mengatakan misi tersebut membawa kemampuan baru yang berpotensi membuka berbagai kemungkinan penemuan.

Ia menyebut Roman memiliki "kemampuan baru yang mendasar yang akan membuka ruang penemuan baru."

Dengan cakupan pengamatan yang sangat luas, Roman diharapkan menjadi salah satu instrumen penting dalam era baru eksplorasi astronomi. Data yang dikumpulkannya tidak hanya akan membantu menjawab pertanyaan mengenai planet dan galaksi, tetapi juga dapat memberikan petunjuk baru tentang bagaimana alam semesta bekerja dan berevolusi.