Para astronom telah mengidentifikasi galaksi yang sangat aktif, bernama Y1, yang ada hanya 800 juta tahun setelah Big Bang. Galaksi ini membentuk bintang dengan kecepatan 180 kali lebih cepat daripada Bima Sakti, sehingga mengungkap era kelahiran bintang yang intens di awal kosmos yang belum pernah diketahui sebelumnya. Penemuan ini menawarkan wawasan penting tentang bagaimana galaksi berevolusi dengan cepat pada tahap pembentukan alam semesta.
Formasi Bintang yang Belum Pernah Ada Sebelumnya
Produktivitas Y1 yang luar biasa dikonfirmasi dengan mengukur suhu debu kosmik super panas menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Cahaya yang dipancarkan galaksi purba ini, yang menempuh perjalanan selama 13 miliar tahun, mengungkap lingkungan pembentukan bintang yang unik.
“Kami melihat kembali ke masa ketika alam semesta menghasilkan bintang jauh lebih cepat dibandingkan saat ini,” jelas pemimpin tim Tom Bakx dari Chalmers University of Technology. Pengamatan sebelumnya telah mendeteksi debu di Y1, menjadikannya galaksi terjauh yang mendeteksi langsung debu bercahaya. Hal ini membuat para peneliti mencurigai adanya pabrik bintang yang sangat efisien.
Teka-teki Debu Awal
Penelitian ini menjawab teka-teki lama dalam kosmologi: banyaknya debu di galaksi-galaksi awal. Model konvensional kesulitan menjelaskan bagaimana galaksi-galaksi muda dapat mengumpulkan cadangan debu dalam jumlah besar, karena debu terutama dihasilkan oleh bintang-bintang tua yang sedang sekarat. Suhu debu Y1 yang tinggi menawarkan penyelesaian potensial.
“Galaksi-galaksi di alam semesta awal tampak terlalu muda untuk jumlah debu yang dikandungnya,” kata Laura Sommovigo dari Flatiron Institute. “Tetapi sejumlah kecil debu hangat dapat tampak seterang debu dingin dalam jumlah besar. Hal itulah yang kita lihat di Y1.”
Hal ini menunjukkan bahwa banyaknya debu mungkin hanya ilusi optik—akibat butiran debu yang lebih panas dan terang, bukan kuantitasnya.
Syarat Kelahiran Bintang Dini
Laju pembentukan bintang ekstrim Y1 kemungkinan besar mencerminkan kondisi unik alam semesta awal. Pada zaman ini, galaksi-galaksi berukuran lebih kecil, lebih padat, dan mengalami pertumbuhan pesat. Periode ledakan bintang yang intens, yang menghasilkan sekitar 180 bintang bermassa matahari setiap tahunnya, tidak akan berlangsung tanpa batas waktu. Namun, ledakan serupa mungkin biasa terjadi di alam semesta awal.
“Kami tidak tahu seberapa umum fase-fase tersebut terjadi,” tambah Bakx. “Tetapi kami berencana untuk mencari lebih banyak contoh pabrik berbintang seperti ini.”
Implikasi terhadap Evolusi Galaksi
Penemuan Y1 memperkuat gagasan bahwa alam semesta awal adalah periode evolusi galaksi yang kacau dan dipercepat. Pembentukan bintang yang intens yang didorong oleh lingkungan seperti Y1 kemungkinan besar memainkan peran penting dalam menyemai unsur-unsur berat ke alam semesta dan membentuk struktur yang kita amati saat ini.
Investigasi lebih lanjut menggunakan kemampuan resolusi tinggi ALMA akan sangat penting untuk memahami mekanisme rinci yang mendorong pembentukan bintang Y1. Hal ini termasuk mengidentifikasi sumber keluaran energi ekstrem dan memetakan distribusi gas dan debu di dalam galaksi.
Studi terhadap Y1 dan pabrik bintang serupa akan terus menyempurnakan pemahaman kita tentang galaksi pertama di alam semesta dan kondisi yang memungkinkan mereka berkembang begitu pesat.
