Tim NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) Kanada menemukan gugus bola terjauh yang pernah ditemukan menggunakan James Webb Space Telescope (JWST). Kelompok padat jutaan bintang ini mungkin merupakan peninggalan yang berisi bintang pertama dan tertua di alam semesta.
Penemuan ini di Lapangan Dalam Pertama Webb telah memberikan gambaran rinci tentang fase awal pembentukan bintang, yang menegaskan kekuatan JWST yang luar biasa.
“Galaksi Sparkler” yang berjarak sembilan miliar tahun cahaya adalah fokus dari gambar First Deep Field Webb yang sangat detail, kata para astronom. Para peneliti menyebut objek padat di sekitar galaksi ini “berkilau”, yang muncul sebagai titik kuning kecil.
Menurut tim peneliti, kilauan ini mungkin merupakan hal baru gugusan bintang berkembang secara aktif yang terbentuk tiga miliar tahun setelahnya Big Bang pada puncak pembentukan bintang atau gugus bola tua. Gugus bola adalah kumpulan bintang-bintang tua dari awal mula sebuah galaksi, yang memberikan informasi tentang tahap awal perkembangan dan perluasannya.
Dari analisis awal mereka terhadap 12 objek kompak ini, para peneliti menentukan bahwa lima di antaranya bukan hanya gugus bola tetapi juga termasuk gugus tertua yang diketahui.
Kartheik G. Iyer, Dunlap Fellow di Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics di University of Toronto dan salah satu penulis utama studi ini, mengatakan, “Melihat gambar pertama dari JWST dan menemukan gugus bola tua di sekitar galaksi jauh adalah momen yang luar biasa, sesuatu yang tidak mungkin terjadi pada masa sebelumnya. Teleskop Luar Angkasa Hubble pencitraan.”
“Karena kami dapat mengamati kilauan di berbagai panjang gelombang, kami dapat memodelkannya dan lebih memahami sifat fisiknya, seperti berapa umurnya dan berapa banyak bintang yang dikandungnya. Kami berharap pengetahuan bahwa gugus bola dapat diamati dari jarak yang sangat jauh dengan JWST akan memacu ilmu pengetahuan lebih lanjut dan pencarian objek serupa.”
Lamiya Mowla, Dunlap Fellow di Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics di Universitas Toronto dan salah satu penulis utama studi ini, mengatakan, “Kluster-kluster yang baru teridentifikasi ini terbentuk dekat dengan pertama kalinya pembentukan bintang dimungkinkan. Karena jarak galaksi Sparkler jauh lebih jauh dibandingkan Bima Sakti kita, maka lebih mudah untuk menentukan umurnya cluster globular.
“Kami mengamati Sparkler seperti yang terjadi sembilan miliar tahun lalu, ketika alam semesta baru berusia empat setengah miliar tahun, melihat sesuatu yang terjadi di masa lalu. Anggap saja seperti menebak usia seseorang berdasarkan penampilannya—mudah untuk membedakan antara anak berusia 5 dan 10 tahun, namun sulit membedakan antara anak berusia 50 dan 55 tahun.”
Galaksi Sparkler istimewa karena diperbesar dengan faktor 100 akibat efek yang disebut pelensaan gravitasi—di mana gugus galaksi SMACS 0723 di latar depan mendistorsi apa yang ada di belakangnya seperti kaca pembesar raksasa. Selain itu, pelensaan gravitasi menghasilkan tiga gambar Sparkler yang terpisah, sehingga memungkinkan para astronom mempelajari galaksi dengan lebih detail.
Tim CANUCS dipimpin Chris Willott dari Astronomi Herzberg Dewan Riset Nasional, dan Pusat Penelitian Astrofisika mengatakan, “Studi kami terhadap Sparkler menyoroti kekuatan luar biasa dalam menggabungkan kemampuan unik JWST dengan pembesaran alami yang dihasilkan oleh pelensaan gravitasi. Tim sangat antusias dengan lebih banyak penemuan ketika JWST mengalihkan perhatiannya pada gugus galaksi CANUCS bulan depan.”
Para peneliti menggabungkan data baru dari Kamera Inframerah Dekat (NIRCam) JWST dengan data arsip HST. NIRCam mendeteksi objek redup menggunakan panjang gelombang yang lebih panjang dan merah untuk mengamati melampaui apa yang terlihat oleh mata manusia dan bahkan HST. Perbesaran yang disebabkan oleh pelensaan gugus galaksi dan resolusi tinggi JWST memungkinkan pengamatan objek kompak.
Instrumen Near-Infrared Imager dan Slitless Spectrograph (NIRISS) buatan Kanada di JWST mengonfirmasi bahwa objek tersebut merupakan gugus bola tua karena para peneliti tidak mengamati garis emisi oksigen—emisi dengan spektrum terukur yang dikeluarkan oleh gugus muda yang aktif membentuk bintang. . NIRISS juga membantu mengungkap geometri gambar Sparkler dengan lensa triply.
Marcin Sawicki, Ketua Penelitian Astronomi Kanada, profesor di Universitas Saint Mary, dan rekan penulis studi, tersebut, "Instrumen NIRISS buatan JWST sangat penting dalam membantu kami memahami bagaimana ketiga gambar Sparkler dan gugus bolanya terhubung. Melihat beberapa gugus bola Sparkler yang dicitrakan sebanyak tiga kali memperjelas bahwa mereka mengorbit di sekitar galaksi Sparkler dan bukan sekadar berada di depannya secara kebetulan.”
Referensi Jurnal:
- The Sparkler: Kandidat klaster globular dengan pergeseran merah tinggi yang dikembangkan oleh JWST. Surat Jurnal Astrofisika (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca
