Astronom Kuak Kapan Bintang Pertama Bersinar

Salah satu misteri masih belum terungkap adalah kapan bintang pertama mulai bersinar. Teori yang diyakini sejauh ini bahwa setelah Dentuman Besar (Big Bang), alam semesta gelap gulita sebelum "fajar kosmik" (cosmic dawn) pertama muncul.

Penelitian dalam menyingkap bintang pertama bersinar itu mengandalkan teleskop luar angkasa James Webb milikBadan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (National Aeronautics and Space Administration/NASA). Dengan mengenali dan menganalisa galaksi terjauh para peneliti menyimpulkan bintang pertama muncul diperkirakan antara 250 juta - 350 juta tahun setelahBig Bang.

Menurut profesor astrofisika dari University College London, Inggris, Richard Ellis, aspek penting dari kajian ini adalah menelusuri ke belakang, sejauh mungkin, untuk bisa melihat generasi pertama dari bintang dan galaksi.

"Dan sekarang kita memiliki bukti meyakinkan pertama tentang kapan alam semesta pertama kali bermandikan cahaya bintang," ucap Ellis kepadaBBC News.

Dalam laporan penelitian yang diterbitkanThe Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, para astronom menganalisis enam galaksi paling jauh. Saking jauhnya kinerja teleskop paling kuat di dunia itu, hanya mampu menampilkan beberapa piksel gambar di layar komputer.

Galaksi yang berada sangat jauh tersebut dianggap paling awal muncul di alam semesta, sehingga gambar yang ditangkap oleh teleskop tidak dipancarkan tidak lama setelahBig Bang. Dari sini kemudian tim menganalisa awal fajar kosmik ketika bintang-bintang pertama terbentuk.

"Ini adalah salah satu pertanyaan terbesar dalam kosmologi modern. Ini adalah pertama kalinya kami dapat memprediksi dari pengamatan kapan momen penting dalam sejarah semesta ini terjadi," ungkap Dr Nicolas Laporte dari Kavli Institute of Astronomy di Cambridge, yang memimpin analisis.

Ia menambahkan hasilnya dari gambar buram itu adalah mimpi yang menjadi kenyataan. "Sungguh fantastis untuk berpikir bahwa partikel cahaya telah melakukan perjalanan melalui ruang angkasa selama lebih dari 13 miliar tahun dan kemudian memasuki teleskop," kaya dia.

Partikel cahaya itu telah dipancarkan bintang pada galaksi yang terjadi miliaran tahun memang fantastis. "Hal yang luar biasa tentang menjadi seorang astrofisikawan adalah kemampuan untuk melakukan perjalanan waktu dan menyaksikan masa lalu yang jauh," imbuh dia.

Alam semesta muncul 13,8 miliar tahun yang lalu ditandai denganBig Bang. Setelah itu alam semesta berada pada periode yang dikenal sebagai zaman kegelapan kosmik (cosmic dark ages), sebelum muncul bintang bersinar pertama.

Yang dianggap penting dari kajian ini adalah, analisis yang dilakukan para ahli mengindikasikan cahaya dari galaksi-galaksi generasi awal ini cukup kuat untuk ditangkap oleh teleskop ruang angkasa James Webb. Dengan teleskop yang lebih canggih ini para astronom dapat menyaksikan momen penting dalam evolusi alam semesta ini secara langsung.

Sementara itu astronom dari Skotlandia, Profesor Catherine Heymans, mengatakan sangat gembira dengan dengan temuan ini. "Bukankah begitu fantastis bahwa, sebagai umat manusia, sebuah peradaban kecil di bumi, dapat membuat teleskop yang dapat kita kirim ke luar angkasa dan kita dapat mengintip kembali ke alam semesta seperti itu hanya sebuah beberapa ratus juta tahun setelahBig Bang!" ujar dia.

Perkirakan Usia Galaksi

Banyak bintang pertama sangat berbeda dengan Matahari di tata surya kita. Mereka lebih masif dan hanya membakar hidrogen. Selanjutnya bintang-bintang itu menciptakan bintang generasi berikutnya mengarah pada pembentukan elemen tabel periodik yang lebih berat.

"Karena kita sendiri adalah hasil evolusi bintang, kita melihat kembali asal kita sendiri," kata Profesor Ellis.

Selain menggunakan teleskop James Webb, para peneliti menganalisis cahaya bintang dari galaksi menggunakan teleskop Hubble dan Spitzer. Hasil penginderaan dari ketiganya dipakai untuk memperkirakan usia galaksi caranya dengan memeriksa proporsi atom hidrogen di atmosfer bintang. Umumnya semakin tua bintang, semakin besar proporsi atom hidrogen.

Galaksi yang dipelajari sebagai galaksi terjauh diperkirakan muncul 500 juta tahun atau lebih setelahBig Bang. Setelah memperkirakan umurnya, tim kemudian menghitung seberapa jauh galaksi itu dengan waktu yang ditempuh cahaya untuk mencapai teleskop. Beruntung enam galaksi yang dipelajari tim masih dapat diamati oleh teleskop.

Untuk mengukurnya, astronom menggunakan teleskop bumi, yaitu the Atacama Large Millimetre Array (Alma), The Very Large Telescope (VLT), dan The Gemini South Telescope, yang semua semuanya berlokasi di Cile.

Para ahli juga memanfaatkan teleskop kembar Keck di Hawaii, Amerika Serikat. Dengan data-data dari beragam teleskop tersebut dan analisis umur galaksi dan kapan mereka mulai terbentuk, tim kemudian menghitung kapan bintang pertama lahir di alam semesta.