주메뉴바로가기본문바로가기
비즈한국 비즈한국

Sains
Galaksi 'Platypus' di Ujung Semesta, Siapa Kamu?

Artikel ini diterjemahkan secara otomatis oleh AI. Mungkin terdapat perbedaan dengan artikel asli berbahasa Korea.  Read original in Korean →

[비즈한국] Pada tahun 1789, perwira angkatan laut Inggris John Hunter pertama kali melihat platypus di Australia. Itu adalah hewan aneh dengan tubuh berang-berang dan paruh bebek. Namun, selama beberapa waktu, para ahli biologi lainnya tidak memercayai klaim Hunter. Mereka bahkan menganggapnya sebagai hewan palsu yang dibuat dengan menjahit hewan lain secara paksa.

Namun, platypus benar-benar ada. Penampilannya misterius, seolah-olah menjadi penghubung mata rantai evolusi yang hilang. Baru-baru ini, para astronom melalui observasi Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan apa yang disebut 'Galaksi Platypus' di ujung semesta! Ini adalah galaksi aneh yang tidak termasuk dalam jenis galaksi mana pun yang diketahui sejauh ini.

Jika fitur-fitur platypus dipisahkan satu per satu, sebenarnya tidak ada yang aneh. Selaput renang, paruh, dan bulunya, semuanya biasa saja. Masalahnya adalah karakteristik tersebut hidup berdampingan dalam satu hewan. Hal yang sama berlaku untuk Galaksi Platypus yang menjadi perdebatan saat ini. Karakteristik individu yang ditampilkan galaksi ini adalah hal umum yang sering terlihat pada benda langit lainnya. Namun, munculnya fitur-fitur tersebut secara bersamaan dalam satu benda langit adalah fenomena yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Karakteristik benda langit ini dapat dirangkum sebagai berikut: Pertama, ukurannya sangat kecil hingga tampak seperti titik cahaya, dengan cahaya yang terkonsentrasi. Kedua, karena pergeseran merah (redshift) galaksi sangat besar, diketahui bahwa galaksi ini berada di ujung semesta yang sangat jauh. Ketiga, garis emisi teramati dalam spektrum galaksi, namun lebar garis emisi tersebut sangat sempit.

Faktanya, melihat fitur pertama dan kedua secara bersamaan bukanlah hal yang langka saat ini. Dalam astronomi, ini disebut quasar. Meskipun tampak sangat kecil seperti bintang, kemungkinan bahwa itu adalah bintang terdekat dapat dikesampingkan sepenuhnya karena pergeseran merahnya yang sangat besar, mencapai 3,6 hingga 5,4. Sebaliknya, objek ini lebih mirip quasar yang bersinar sangat terang dari jarak yang sangat jauh. Benda langit ini ada ketika alam semesta baru berusia 12 hingga 18 miliar tahun. Ini adalah benda langit dari semesta awal yang ada pada masa sangat muda, hanya sepersepuluh dari usia alam semesta saat ini.

Alasan quasar teramati meskipun berada pada jarak yang sangat jauh adalah karena objek tersebut memancarkan energi yang kuat. Para astronom memperkirakan bahwa sebagian besar quasar memiliki lubang hitam yang ganas di pusatnya. Lubang hitam supermasif pusat yang tumbuh pesat dengan melahap sejumlah besar gas sekaligus di pusat galaksi semesta awal memuntahkan energi dalam jumlah yang sangat besar sekaligus. Namun, masih ada bagian yang ambigu untuk menyimpulkan bahwa Galaksi Platypus yang teramati kali ini hanyalah quasar dengan inti galaksi aktif.

Grafik perbandingan spektrum 'Galaksi Platypus' dengan galaksi aktif biasa. Data=NASA, ESA
Grafik perbandingan spektrum 'Galaksi Platypus' dengan galaksi aktif biasa. Data=NASA, ESA

Ini karena fitur ketiga. Jika memiliki lubang hitam supermasif di pusat yang tumbuh dengan melahap gas dengan cepat, materi gas akan berputar dengan kecepatan sangat tinggi di pusat galaksi. Pergerakan cepat materi gas ini menyebabkan efek Doppler yang sangat besar. Efek Doppler adalah perubahan panjang gelombang cahaya yang kita amati saat benda yang memancarkan cahaya bergerak. Biasanya, benda langit yang mengandung materi gas berputar cepat seperti ini mengalami pergeseran merah dan pergeseran biru yang besar secara bersamaan, dan spektrum tampak tersebar merata ke arah panjang gelombang yang lebih pendek dan lebih panjang. Oleh karena itu, garis emisi dalam spektrum juga tampak meluas ke kedua arah panjang gelombang.

Namun, garis emisi Galaksi Platypus sangat sempit dan runcing. Ini adalah fitur membingungkan yang tidak terlihat pada quasar tipikal. Galaksi Platypus memiliki garis emisi yang jauh lebih sempit dan redup dibandingkan quasar biasa. Sulit untuk menganggapnya sebagai quasar sederhana.

Bukan berarti tidak ada kemungkinan lain. Galaksi aktif dengan lubang hitam ganas di pusatnya dapat memiliki lebar garis emisi yang bervariasi tergantung pada arah kita melihatnya. Jika kita melihat ke arah depan di mana gas berputar cepat di pusat, garis emisi akan tampak meluas ke kedua sisi, tetapi jika pusat tertutup debu tebal sehingga kita hanya melihat materi yang bergerak lambat di bagian luar, ada kemungkinan garis emisi teramati jauh lebih sempit.

Namun, masalah yang lebih besar muncul di sini. Inti galaksi aktif dengan cara yang baru saja disebutkan belum pernah teramati dalam bentuk titik cahaya hingga sekarang. Kebanyakan teramati dalam bentuk memanjang. Ini karena galaksi menjadi galaksi aktif dengan garis emisi sempit ketika dilihat dari samping, bukan dari atas. Oleh karena itu, sembilan benda langit mencurigakan yang ditemukan kali ini tidak dapat diklasifikasikan sebagai quasar maupun galaksi aktif yang dilihat dari samping. Itu bukan keduanya. Itu adalah sesuatu yang asing yang belum pernah kita lihat atau alami sebelumnya.

'Galaksi Platypus' yang tertangkap dalam foto James Webb. Foto=NASA, ESA, CSA, S. Finkelstein(UT Austin), Image Processing: A. Pagan(STScI)
'Galaksi Platypus' yang tertangkap dalam foto James Webb. Foto=NASA, ESA, CSA, S. Finkelstein(UT Austin), Image Processing: A. Pagan(STScI)

Ada kemungkinan terakhir yang lebih mengejutkan untuk menjelaskan identitas mereka. Alasan mereka tampak hampir seperti titik cahaya dalam foto James Webb mungkin karena mereka benar-benar sangat jauh. Spektrum galaksi adalah hasil campuran dari spektrum cahaya bintang yang ada di dalamnya. Dari sembilan galaksi yang ditemukan kali ini, delapan di antaranya, kecuali satu, semuanya memiliki bentuk spektrum yang mirip dengan yang terlihat pada galaksi biasa. Berdasarkan hal ini, jika kita menghitung ulang, kemungkinan ini tetap ada.

Sebenarnya, mungkin ini adalah galaksi yang hanya terdiri dari bintang-bintang yang sangat muda. Bahkan mungkin saat alam semesta baru berusia 100 juta tahun. Ada kemungkinan bahwa sekitar 300 juta bintang dengan massa yang relatif ringan berkumpul, dengan massa sekecil Galaksi Awan Magellan Kecil di sekitar Bimasakti. Dan setiap tahun, bintang-bintang terus lahir dengan tingkat dua kali massa matahari. Bintang-bintang yang lahir pada periode ini masih memiliki kandungan logam yang jauh lebih rendah, bahkan hingga setengah dari apa yang teramati di Bimasakti.

Jika kemungkinan terakhir ini benar, Galaksi Platypus dapat dilihat sebagai galaksi yang sangat muda yang baru saja mulai tumbuh, yang pada dasarnya adalah momen saat benih galaksi berkecambah. Ini sangat menarik dibandingkan dengan kosmologi simulasi yang menjelaskan evolusi alam semesta saat ini. Biasanya, simulasi kosmologis merekonstruksi evolusi alam semesta dengan cara di mana galaksi-galaksi kecil dari awal mula secara cepat mengulangi tabrakan dan penggabungan untuk memperbesar ukuran. Proses ini disebut proses penggabungan hierarkis galaksi. Diperkirakan hampir semua galaksi besar di alam semesta saat ini terbentuk dengan cara ini.

Namun, tak terduga, ada kemungkinan bahwa alam semesta tepat setelah Big Bang sangat damai. Galaksi awal mungkin tidak mengulangi penggabungan yang kacau, melainkan menghabiskan waktu dengan tumbuh perlahan sendirian saat benih berkecambah. Mungkin ada hubungan dengan identitas titik-titik kecil kemerahan yang ditemukan berturut-turut melalui James Webb. Setidaknya, ini hanya menegaskan kembali fakta bahwa alam semesta awal jauh lebih aneh daripada yang kita kira.

Referensi

https://science.nasa.gov/missions/webb/scientists-identify-astronomys-platypus-with-nasas-webb-telescope/

Siapakah penulis Ji Woong-bae? Dia mencintai kucing dan alam semesta. Saat masih kecil, dia menonton 'Galaxy Express 999' dan memiliki impian untuk menyebarkan keindahan alam semesta. Saat ini, dia adalah asisten profesor di Fakultas Studi Bebas Universitas Sejong, terlibat dalam berbagai kegiatan komunikasi sains seperti kuliah dan penulisan. Dia telah menulis buku seperti 'Setiap Hari Satu Bagian Alam Semesta', 'Ilmuwan di Alam Semesta yang Berbintang', 'Tidak Bisa Pergi Tapi Bisa Tahu', 'Pertanyaan Aneh yang Muncul Saat Melihat Alam Semesta', dan menerjemahkan buku seperti 'Panduan Pengembara Antariksa untuk Menjelajahi Alam Semesta yang Sesungguhnya', 'Bagaimana Saya Membunuh Pluto', 'Quantum Life', 'Cosmigraphics', dan lain-lain.

Artikel ini diterjemahkan secara otomatis oleh AI. Mungkin terdapat perbedaan dengan artikel asli berbahasa Korea.
지웅배 천문학자

고양이와 우주를 사랑한다. 어린 시절 ‘은하철도 999’를 보고 우주의 아름다움을 알리겠다는 꿈을 갖게 되었다. 현재 세종대학교 자유전공학부 조교수로 강연과 집필 등 다양한 과학 커뮤니케이션 활동을 함께 하고 있다. ‘천문학자의 쓸모없음에 관하여’, ‘우리는 모두 천문학자로 태어난다’, ‘우주를 보면 떠오르는 이상한 질문들’ 등의 책을 썼으며, ‘나는 어쩌다 명왕성을 죽였나’, ‘퀀텀 라이프’, ‘UFO’ 등을 번역했다.

writer@bizhankook.com
저작권자 ⓒ 비즈한국 무단전재 및 재배포 금지