Astronom menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan bahwa galaksi pertama alam semesta itu bergejolak dan tidak teratur, jauh dari struktur stabil yang terlihat hari ini. Dipimpin oleh peneliti Universitas Cambridge, studi ini memeriksa lebih dari 250 galaksi dari saat alam semesta berusia 800 juta hingga 1,5 miliar tahun. Temuan ini menantang pandangan sebelumnya dan menunjukkan transisi dari kekacauan kosmik ke pembentukan yang teratur.
Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah memberikan wawasan tak tertandingi tentang alam semesta awal, mengungkap bahwa galaksi yang terbentuk hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang sangat tidak stabil dan penuh dengan gumpalan gas daripada cakram halus yang berputar seperti Bima Sakti.
Sebuah tim dari Universitas Cambridge menganalisis lebih dari 250 galaksi muda yang ada antara 800 juta dan 1,5 miliar tahun setelah Big Bang. Dengan melacak pergerakan gas, mereka menentukan bahwa sebagian besar bergejolak, mengalami pembentukan bintang yang cepat dan penggabungan. Penelitian ini, yang diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, menggunakan instrumen NIRCam JWST dalam mode grism untuk menangkap cahaya redup dari gas hidrogen terionisasi. Penulis pertama Lola Danhaive mengembangkan perangkat lunak untuk menginterpretasikan data ini bersama dengan survei JWST lainnya.
"Kami tidak hanya melihat beberapa penyimpangan spektakuler - ini adalah kali pertama kami bisa melihat seluruh populasi sekaligus," kata Danhaive dari Kavli Institute for Cosmology Cambridge. "Kami menemukan variasi besar: beberapa galaksi mulai menetap ke rotasi yang teratur, tapi sebagian besar masih kacau, dengan gas yang mengembang dan bergerak ke segala arah."
Penulis bersama Dr. Sandro Tacchella mencatat, "Hasil sebelumnya menunjukkan cakram masif yang teratur dengan baik terbentuk sangat awal, yang tidak sesuai dengan model kami. Tapi dengan melihat ratusan galaksi dengan massa bintang lebih rendah daripada hanya satu atau dua, kami melihat gambaran besar, dan itu jauh lebih sesuai dengan teori. Galaksi awal lebih bergejolak, kurang stabil, dan tumbuh melalui penggabungan yang sering dan ledakan pembentukan bintang."
Studi ini menghubungkan epoch reionisasi dan siang kosmik, puncak pembentukan bintang, mengilustrasikan bagaimana gumpalan kacau berevolusi menjadi struktur teratur. Data berasal dari JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), didukung oleh Royal Society, Uni Eropa, dan UK Research and Innovation. JWST adalah kolaborasi antara NASA, ESA, dan Canadian Space Agency.
"Pekerjaan ini membantu menjembatani kesenjangan antara epoch reionisasi dan siang kosmik yang disebut-sebut," tambah Danhaive. Pengamatan masa depan terhadap gas dingin dan debu akan memperdalam pemahaman tentang sistem awal ini.