Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) menemukan bukti bahwa sebuah galaksi yang sangat jauh dan luar biasa biru kemungkinan melepas hampir seluruh radiasi pengionnya ke ruang antarbintang. Galaksi yang dijuluki EBG-1 itu diamati pada masa ketika alam semesta baru berusia sekitar 530 juta tahun setelah Dentuman Besar, dan hasil kajiannya diunggah ke server pracetak arXiv pada 16 Oktober 2026.

Tim peneliti yang dipimpin Yunjing Wu dari Universitas Tokyo menganalisis galaksi tersebut lewat pengamatan spektroskopi mendalam selama 14 jam dengan instrumen NIRSpec milik Webb. EBG-1 tampak diperbesar oleh gugus galaksi di depannya yang bernama MACS0647, sehingga cahayanya yang amat redup bisa dipelajari secara rinci meski berasal dari masa yang sangat awal.

Galaksi yang bocor

Dalam kosmologi, ada masa yang disebut reionisasi kosmik, ketika radiasi ultraviolet dari bintang dan galaksi pertama mengubah gas hidrogen netral di alam semesta menjadi bermuatan. Para ilmuwan memperkirakan masa itu berlangsung kira-kira antara 600 juta hingga satu miliar tahun setelah Dentuman Besar, dan selesai pada pergeseran merah sekitar 5,5.

Radiasi yang mendorong perubahan itu sebagian besar berupa foton kontinum Lyman, yakni cahaya ultraviolet dengan panjang gelombang kurang dari 912 angstrom. Sebagian besar cahaya semacam itu biasanya diserap gas dan debu di dalam galaksi asalnya, sehingga hanya sebagian kecil yang lolos ke ruang antargalaksi. Bagian yang lolos inilah yang disebut fraksi lolos, dan nilainya menentukan seberapa besar sumbangan sebuah galaksi terhadap reionisasi.

Pertanyaan besarnya masih diperdebatkan: galaksi mana yang memasok sebagian besar foton pengion itu? Sebagian model menunjuk galaksi katai, sementara model lain menunjuk galaksi yang lebih masif dengan laju pembentukan bintang yang efisien. Karena itu, setiap galaksi awal yang bisa diukur fraksi lolosnya menjadi petunjuk penting.

Suggested read: Hasil Pertama Misi TRACERS: Rekoneksi Magnetik Ternyata Lebih Ditentukan Lokasinya

Mengapa EBG-1 istimewa

EBG-1 menonjol karena kemiringan ultravioletnya termasuk yang paling biru yang pernah diukur pada pergeseran merah 9,244. Kemiringan yang sangat biru menandakan debu yang sangat sedikit, bintang-bintang yang sangat muda, dan kandungan unsur berat yang rendah. Kemiringan seperti itu juga bisa menjadi pertanda bahwa foton pengion lolos, bukan diserap gas di sekitarnya.

Untuk mengujinya, tim peneliti mencari garis emisi dari karbon, hidrogen, dan oksigen dalam spektrum EBG-1. Hasilnya, garis emisi secara keseluruhan tampak lemah. Garis oksigen cukup menonjol, garis hidrogen lemah, dan karbon sama sekali tidak terdeteksi. Dari rasio garis oksigen terhadap hidrogen, tim memperkirakan kadar oksigen galaksi itu hanya sekitar tiga persen dari kadar oksigen Matahari, sesuai dengan gambaran galaksi muda di awal alam semesta, ketika unsur berat baru mulai dibentuk oleh bintang.

Dengan membandingkan pengamatan itu dengan spektrum galaksi sintetis, model yang paling cocok adalah model dengan fraksi lolos foton pengion sekitar 85 persen, dengan batas bawah berbasis model sekitar 75 persen. Model itu mengasumsikan pembentukan bintang yang konstan dan tanpa debu. Bila tafsiran ini benar, EBG-1 bisa menjadi contoh sumber yang sangat efisien dalam membantu reionisasi alam semesta awal.

Suggested read: Apeiron, Pesawat Kelas Delta Pertama Virgin Galactic, Jalani Penerbangan Perdana

Masih satu objek

Para peneliti sendiri menekankan kehati-hatian. EBG-1 baru satu objek, dan lingkungannya belum dipelajari. Para astronom belum tahu seberapa besar sumbangannya di lingkungan setempat, karena galaksi-galaksi tetangga di sekitarnya bisa saja ikut memasok foton pengion. Sensus terhadap galaksi tetangga diperlukan untuk menilai apakah anggaran pengion setempat didominasi EBG-1 atau justru oleh lingkungannya.

Meski begitu, temuan ini menunjukkan kemampuan Webb dalam menguji galaksi-galaksi paling awal secara spektroskopis, bukan sekadar memotretnya. Jika galaksi-galaksi biru dan terang seperti EBG-1 ternyata umum pada masa fajar kosmik, peran galaksi sejenis dalam mengakhiri zaman gelap alam semesta bisa jauh lebih besar daripada yang selama ini diperkirakan.

Suggested read: NASA Siapkan Teleskop UVEX, Pemeta Langit Ultraviolet yang Meluncur 2031

Apa poin penting dari berita ini?

• Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan bukti bahwa galaksi EBG-1 kemungkinan melepas hampir seluruh radiasi pengionnya ke ruang antarbintang.
• Galaksi yang dijuluki EBG-1 itu diamati pada masa ketika alam semesta baru berusia sekitar 530 juta tahun setelah Dentuman Besar.
• Model yang paling cocok adalah model dengan fraksi lolos foton pengion sekitar 85 persen, dengan batas bawah berbasis model sekitar 75 persen.
• Dari rasio garis oksigen terhadap hidrogen, tim memperkirakan kadar oksigen galaksi itu hanya sekitar tiga persen dari kadar oksigen Matahari.
• EBG-1 baru satu objek, dan lingkungannya belum dipelajari, sehingga para astronom belum tahu seberapa besar sumbangannya di lingkungan setempat.