Teleskop James Webb mungkin telah menemukan bintang generasi pertama di alam semesta
Para astronom menggunakan Teleskop James Webb mungkin telah menemukan beberapa bintang pertama di alam semesta, dan mereka mungkin memberikan petunjuk tentang bagaimana galaksi terbentuk. Menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) dan fenomena yang pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein, para ilmuwan melihat bintang-bintang awal, yang dikenal sebagai bintang Populasi III, dalam gugus jauh yang disebut LAP1-B, terletak 13 miliar tahun cahaya dari Bumi. Mereka menggambarkan hasilnya pada 27 Oktober Surat Jurnal Astrofisika.
Bintang populasi III, kadang disebut bintang gelapditeorikan sebagai salah satu bintang pertama yang terbentuk setelah Ledakan Besar sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Menurut teori ini, hidrogen dan helium digabungkan dengan materi gelapmenciptakan bintang-bintang raksasa yang massanya satu juta kali massa matahari dan satu miliar kali lebih terang dari bintang kita.
Misalnya, spektrum bintang, yang menunjukkan komposisinya berdasarkan cahaya yang diserap dan dipancarkannya, memiliki garis emisi yang menunjukkan banyak foton berenergi tinggi, yang konsisten dengan prediksi Populasi III. Spektrum tersebut juga menunjukkan bahwa bintang-bintang tersebut berukuran sangat besar – masing-masing berukuran sekitar 100 massa matahari – dan massa bintang-bintang tersebut memenuhi beberapa perhitungan teoretis.
“Jika memang Pop III, ini adalah deteksi pertama dari bintang-bintang primordial ini,” kata Visbal kepada Live Science.
Namun, JWST diduga pernah melihat bintang Populasi III sebelumnya, kata tim dalam penelitian tersebut. Misalnya, penelitian peer-review pada bulan Maret 2024 menunjukkan bahwa teleskop telah melihat beberapa objek di galaksi GN-z11 yang terbentuk hanya 430 juta tahun setelah alam semesta itu sendiri.
Namun, studi baru ini berpendapat bahwa deteksi LAP1-B adalah satu-satunya yang memenuhi tiga kondisi teoretis untuk bintang Populasi III: Ia terbentuk di lingkungan dengan kandungan logam rendah (hidrogen dan helium) dengan suhu yang sesuai untuk menampung pembentukan bintang; bintang-bintang terbentuk dalam gugus bermassa rendah dengan hanya ada beberapa bintang yang sangat besar; dan cluster tersebut memenuhi kondisi matematika untuk fungsi massa awal, atau bagaimana massa bintang didistribusikan di antara suatu populasi ketika mereka terbentuk.
JWST penting untuk observasi karena cermin setinggi 6,5 meter (21 kaki) memungkinkannya menangkap objek redup pada jarak yang luar biasa, kata Visbal. Namun yang membantu LAP1-B muncul adalah fenomena yang disebut pelensaan gravitasi, yang terjadi ketika sebuah objek yang sangat masif, seperti galaksi, membelokkan ruang-waktu di sekitarnya sementara objek di latar belakangnya berada di tempat yang tepat. Saat cahaya dari objek latar belakang yang jauh melewati “lengkungan” yang diciptakan oleh objek latar depan, cahaya latar belakang terdistorsi menjadi cincin atau busur. Fenomena ini kadang-kadang disebut an cincin Einsteinkarena hal ini menegaskan apa yang dikatakan Einstein akan terjadi lebih dari satu abad yang lalu.
Dalam hal ini, LAP1-B menjadi terlihat ketika gugus galaksi yang lebih dekat, yang disebut MACS J0416, lewat di depannya dan “melensikan” cahaya LAP1-B.
JWST juga memungkinkan pengamatan garis emisi dari bintang-bintang, yang awalnya dipancarkan dalam panjang gelombang ultraviolet tetapi kemudian diperpanjang menjadi panjang gelombang inframerah karena perluasan alam semesta, kata Visbal. JWST adalah dioptimalkan untuk pengamatan inframerahmemungkinkan bintang-bintang terlihat.
Selain penemuan bintang yang baru, LAP1-B juga membantu menunjukkan bagaimana galaksi berevolusi, kata Visbal. Karena bintang-bintang Populasi III diperkirakan terbentuk dalam struktur materi gelap kecil yang juga merupakan bahan penyusun galaksi yang lebih besar, “bintang-bintang ini mengajarkan kita tentang tahap-tahap awal pembentukan dan evolusi galaksi – misalnya, bagaimana logam mencemari gas hidrogen dan helium yang awalnya murni.”
