Seputar satu tahun setelah diluncurkan ke orbit sekitar Matahari, Teleskop Luar Angkasa James Webb mulai mengambil gambar banyak titik merah kecil, yang disebut ilmuwan sebagai, um, “titik merah kecil.” Saya tahu – bukan hanya nama yang sangat tidak kreatif, itu juga memberikan kesan palsu tentang ketidakpentingan. Sebenarnya, titik merah kecil ini hampir “menggagalkan” kosmologi modern.
Astronom telah menyusun salah satu survei terbesar tentang titik merah kecil (LRD) yang pernah dibuat, dan teorinya bahwa sebagian besar objek luar angkasa misterius ini adalah galaksi dengan lubang hitam supermasif. Hasil mereka, disajikan selama pertemuan ke-245 American Astronomical Society di Maryland dan diterima untuk publikasi di The Astrophysical Journal, bisa menyelesaikan “masalah yang merusak alam semesta.”
“Kami bingung dengan populasi objek baru yang ditemukan oleh Webb. Kami tidak melihat analog dari mereka pada redshift yang lebih rendah, itulah mengapa kami tidak pernah melihat mereka sebelum Webb,” kata Dale Kocevski dari Colby College di Waterville, yang memimpin studi tersebut, seperti yang dikutip dalam pernyataan Space Telescope Science Institute.
Redshift terjadi ketika ekspansi alam semesta meregangkan gelombang cahaya, meningkatkan panjang gelombangnya. Hal ini membuat mereka terlihat lebih merah karena “bergeser” lebih dekat ke bagian merah spektrum cahaya. Itu sebagian alasan mengapa titik merah kecil merah. Pada dasarnya, redshift yang lebih rendah sesuai dengan jarak yang lebih dekat di ruang angkasa.
“Sedang dilakukan banyak pekerjaan untuk mencoba menentukan sifat dari titik merah kecil ini dan apakah cahayanya didominasi oleh lubang hitam yang mengakresi [bertumbuh dengan mengumpulkan materi],” tambah Kocevski. Penelitian Kocevski dan timnya dipublikasikan dalam artikel pracetak September di arXiv.
Hampir semua LRD dalam survei mereka ada selama 1,5 miliar tahun pertama alam semesta. Bagaimana kita tahu tentang objek yang ada miliaran tahun yang lalu? Karena cahaya memerlukan waktu untuk bepergian. Ketika kita mengamati benda langit, kita melihat mereka bukan seperti yang ada hari ini, tetapi seperti yang mereka saat cahaya mereka pertama kali memulai perjalanan ke Bumi. Misalnya, dibutuhkan delapan menit dua puluh detik bagi cahaya Matahari untuk mencapai planet kita. Itu berarti kita melihat Matahari seperti delapan menit dua puluh detik yang lalu. Hal yang sama berlaku untuk objek jauh lebih jauh dari kita. Bahkan, semakin jauh mereka, semakin tinggi redshiftnya, dan semakin “mundur dalam waktu” kita bisa melihat.
Jangan khawatir, tidak akan ada kuis di akhir.
Penelitian tim menunjukkan bahwa sebagian besar LRD yang dipertanyakan ada antara 600 juta dan 1,5 miliar tahun setelah Big Bang. Mereka juga menemukan bukti bahwa banyak dari mereka memiliki gas yang mengorbit dengan kecepatan sekitar 2 juta mil per jam (sekitar 3,2 juta kilometer per jam). Berdasarkan bukti ini, para peneliti menyarankan bahwa LRD bisa menjadi inti galaksi aktif (AGN): lubang hitam supermasif yang sangat terang dan tumbuh.
“Yang paling menarik bagi saya adalah distribusi redshift. Sumber-sumber merah, tinggi-redshift ini pada dasarnya berhenti ada pada titik tertentu setelah ledakan besar,” kata Steven Finkelstein dari Universitas Texas di Austin, yang juga berpartisipasi dalam penelitian. “Jika mereka adalah lubang hitam yang tumbuh, dan kami pikir setidaknya 70 persen dari mereka adalah, ini menandakan era pertumbuhan lubang hitam yang terhalang di alam semesta awal.”
Ini juga akan “menyelesaikan” kosmologi yang JWST “rusak” ketika pertama kali mengidentifikasi LRD. Kemungkinan bintang mengeluarkan cahaya seperti itu dalam konteks ini bertentangan dengan teori kosmologi yang luas diterima, mengarah pada beberapa sarjana untuk menyarankan bahwa kosmologi “rusak.” Cahaya yang dipancarkan oleh AGN, bagaimanapun, sesuai dengan teori-teori tersebut.
“Inilah cara Anda memecahkan masalah yang merusak alam semesta,” kata Anthony Taylor dari Universitas Texas di Austin, seorang co-author studi mendatang.
Meskipun masalah yang merusak alam semesta mungkin terpecahkan, namun banyak pertanyaan tentang LRD tetap ada.
“Selalu ada dua atau lebih cara potensial untuk menjelaskan sifat-sifat membingungkan dari titik merah kecil,” kata Kocevski. “Ini pertukaran terus-menerus antara model dan observasi, menemukan keseimbangan antara apa yang selaras dengan keduanya dan apa yang bertentangan.”
Pada akhirnya, pelajaran dari studi ini adalah dua: jangan menilai fenomena astronomi berdasarkan namanya, dan bahkan masalah yang merusak alam semesta pada akhirnya bisa diperbaiki.