Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA telah merilis informasi dan gambar baru dari galaksi spiral Messier 82 (M82), juga dikenal sebagai Galaksi Cerutu. Terletak 12 juta tahun cahaya dari Bumi, galaksi ini berada dalam fase pembentukan bintang yang intens, menjadikannya objek studi unik bagi komunitas ilmiah.
Aktivitas kelahiran bintang yang intens di M82 kemungkinan merupakan akibat dari penggabungan antar galaksi dan, dalam istilah astronomi, akan menjadi fenomena berumur pendek, diperkirakan berlangsung beberapa ratus juta tahun. Fase sementara percepatan pembentukan bintang ini, dalam kaitannya dengan massa galaksi, dan posisinya di alam semesta lokal, merupakan elemen penting yang mengkonsolidasikan Galaksi Cerutu sebagai laboratorium kosmik yang tak tertandingi.
Gambar gabungan M82: Penggabungan Webb dan Hubble
Gambar komposit baru dari galaksi spiral Messier 82, yang dilihat oleh teleskop luar angkasa James Webb dan Hubble milik NASA, mengungkapkan detail yang menakjubkan. Foto tersebut menunjukkan gumpalan gas berbentuk jam pasir yang memanjang keluar di atas dan di bawah pusat berbentuk cakram berwarna biru pucat. Di dekat pusat terang galaksi, gumpalan tersebut berwarna kuning, menunjukkan adanya gas hidrogen terionisasi yang ditangkap oleh Hubble, dan secara bertahap memerah saat menjauh. Latar belakang M82 menonjol di tengah ruang hampa yang gelap, dihiasi banyak galaksi jauh, terlihat dalam bentuk spiral kecil, oval, serta titik cahaya putih dan oranye. Di sebelah kanan M82, bintang biru pucat menampilkan karakteristik puncak difraksi delapan titik dari teleskop Webb.
Para ahli menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA untuk menangkap gambar galaksi pembentuk bintang Messier 82 dan merekonstruksi perkembangannya dari waktu ke waktu. Gambar gabungan Webb dan Hubble menampilkan sekitar 16,5 juta bintang, terlihat dalam warna biru pucat, serta partikel debu kosmik dalam warna oranye kemerahan dan gas hidrogen terionisasi dalam warna kuning.
Sebuah tim astronom baru-baru ini menyelesaikan survei pencitraan ekstensif dengan Teleskop Webb. Proyek ini memerlukan total 65 jam pengamatan dengan instrumen NIRCam (Near Inframerah Kamera) Webb, yang mengungkap rincian galaksi pembentuk bintang yang intens yang belum pernah terjadi sebelumnya, seperti struktur cakramnya yang memanjang dan jutaan bintang individual. Kemampuan pencitraan resolusi tinggi Webb, terutama pada bidang utama piringan galaksi, telah memberikan data penting bagi para astronom untuk mengungkap sejarah pembentukan M82. Selain itu, informasi dari Webb akan membantu para ilmuwan memahami fenomena yang sedang terjadi di galaksi.
Adam Smercina, peneliti utama dan peneliti Hubble NASA di Space Telescope Science Institute di Baltimore, yang saat ini menjadi asisten profesor di Tufts University di Massachusetts, menggambarkan M82 sebagai “berantakan, namun sangat berantakan.” Smercina menyoroti bahwa masih banyak yang harus dipahami tentang sejarah evolusinya dan apa yang mendorong tingginya tingkat pembentukan bintang, serta durasi pengusiran gumpalan material dari pusatnya. Dia menambahkan bahwa “M82 adalah laboratorium yang ideal untuk evolusi galaksi, karena memiliki karakteristik yang memungkinkan kita menyelidiki proses fisik penting seperti pembentukan bintang di lingkungan ini dan bagaimana aktivitas ini menghasilkan arus keluar. M82 menawarkan jendela simultan ke dalam beragam pertanyaan astrofisika dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh galaksi lain di alam semesta lokal.”
Detail Galaksi Cerutu pada gambar NIRCam
Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA merekam galaksi spiral Messier 82, menampilkan gumpalan material merah-oranye berbentuk jam pasir yang menonjol ke atas dan ke bawah dari pusat berbentuk cakram berwarna biru pucat yang cerah. Messier 82 dibingkai oleh latar belakang ruang angkasa yang gelap, dihiasi dengan galaksi-galaksi jauh yang tak terhitung jumlahnya yang tampak sebagai spiral kecil, oval, serta titik cahaya putih dan oranye. Di sebelah kanan Galaksi Cerutu, bintang biru pucat menampilkan ciri khas Webb berujung delapan, yang dihasilkan dari difraksi cahaya.
Dengan menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb, NASA mengamati galaksi pembentuk bintang Messier 82, menembus debu kosmik yang padat untuk mengungkap 16,5 juta bintang dan struktur cakram galaksi yang memanjang. Tujuan para ilmuwan adalah menggunakan data Webb untuk memperdalam pengetahuan tentang sejarah evolusi M82.
Sebelum kedatangan Webb, galaksi pembentuk bintang ini telah diamati oleh beberapa teleskop lain, termasuk Hubble milik NASA dan Spitzer yang sekarang sudah pensiun. Namun, banyaknya debu yang ada di M82 menghalangi para astronom untuk memperoleh informasi resolusi tinggi. Meskipun Webb sebelumnya telah menjelajahi galaksi ini, luasnya survei pencitraan baru ini, ditambah dengan sensitivitas inframerah teleskop, memungkinkannya menembus tirai debu tebal dan mengungkap detail yang sebelumnya tersembunyi.
Perbandingan visual: Hubble dan Webb di Messier 82
Perbandingan secara berdampingan bagian galaksi pembentuk bintang Messier 82 (M82), yang ditangkap oleh teleskop luar angkasa Hubble (kiri) dan James Webb (kanan) milik NASA, menunjukkan perbedaan dalam kemampuan pengamatan. Gambar Hubble, dalam cahaya tampak, menunjukkan cahaya kebiruan yang kuat yang memancar dari pusat dan kumpulan debu padat, gelap di tengah dan kemerahan di tepinya, melintasi pemandangan secara diagonal. Filamen halus dan gumpalan debu kemerahan menutupi sebagian besar pemandangan. Gambar Webb, dalam cahaya inframerah, memperlihatkan area bintang yang padat, diilustrasikan sebagai butiran bercahaya berwarna biru muda, dengan latar belakang ruang angkasa yang gelap. Di sisi kanan, material merah menggumpal paling terlihat di pojok kanan atas.
Analisis komparatif bagian galaksi Messier 82, yang diamati oleh teleskop Hubble dan James Webb, menyoroti kemampuan yang saling melengkapi dari masing-masing galaksi. Hubble mendedikasikan dirinya untuk merinci struktur gas dan debu M82, sementara Webb mampu menembus debu dan membedakan jutaan bintang dalam cahaya inframerah.
Pandangan teleskop dalam cahaya inframerah-dekat adalah gambaran dari skenario yang telah terjadi selama beberapa ratus juta tahun. Gambar Webb mengungkapkan sekitar 16,5 juta bintang yang tersebar di seluruh galaksi. Cahaya yang dipancarkan sumber bintang ini disajikan dalam bentuk butiran biru bercahaya. Penting untuk dicatat bahwa ini hanyalah sebagian kecil dari jumlah total bintang yang diperkirakan para astronom ada di galaksi seperti M82, dan sebagian besar terlalu redup untuk diamati.
“Jumlah bintang yang dapat kami identifikasi dengan Webb sungguh luar biasa,” kata anggota tim Benjamin Williams dari University of Washington. Dia menyimpulkan dengan mengatakan bahwa “Ini adalah dunia yang sangat berbeda dari apa yang telah kita lihat dengan teleskop lain. Semua bintang ini, bersama-sama, memberikan catatan fosil rinci tentang pembentukan dan evolusi M82.”
Melihat ke dalam galaksi, peningkatan luminositas dan bentuk asimetris piringan galaksi menunjukkan adanya struktur unik yang mendasari galaksi spiral. Perbedaan jari-jari antara kedua sisi menunjukkan bahwa M82 memiliki bentuk yang terdistorsi, sebuah fenomena yang dapat terjadi selama penggabungan galaksi secara intens.
Anggota tim Eric Bell dari Universitas Michigan mencatat bahwa “Pada pandangan pertama, piringan galaksi mungkin tampak kurang spektakuler karena Webb dapat melihat menembus debu.” Dia menambahkan, bagaimanapun, bahwa “M82 adalah sistem yang sangat kompleks. Pengamatan Webb akan membantu kita mengungkap beberapa misteri yang masih ada, seperti bagaimana pembentukan bintang telah bergeser di dalam M82 selama miliaran tahun terakhir.”
Video menunjukkan transisi gambar antara Webb dan Hubble dari M82
Pengamatan M82 baru-baru ini oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA menggunakan cahaya inframerah-dekat mewakili kontribusi terbaru terhadap keseluruhan data galaksi pembentuk bintang yang intens ini. Teleskop Luar Angkasa Hubble merupakan salah satu observatorium yang sebelumnya telah menganalisis M82, merinci struktur gas dan debunya yang terlihat dalam cahaya.
Karena pembentukan bintang yang ekstrim di galaksi, yang terjadi dengan kecepatan sepuluh kali lipat dari Bima Sakti, kelahiran bintang pada akhirnya akan terhenti. Kegilaan bintang M82 yang hebat menyebabkan gumpalan material bipolar terlontar ke atas dan ke bawah piringan. Meskipun tampak seperti wilayah yang kacau, aliran berbentuk jam pasir ini memperlihatkan struktur yang berlapis. Filamen kekuningan pada material yang lebih dekat ke piringan galaksi menunjukkan gas terionisasi, sedangkan material oranye yang lebih jauh mewakili butiran debu kecil. Butir-butir ini dikenal sebagai hidrokarbon aromatik polisiklik dan berguna untuk melacak materi di ruang antar bintang di galaksi, yang disebut medium antarbintang.
Data yang dikumpulkan dalam studi Webb ini hanyalah satu bagian dari beragam informasi yang akan dianalisis para ilmuwan dalam upaya merekonstruksi sejarah pembentukan galaksi pembentuk bintang yang intens ini.
Kristen McQuinn, anggota tim di Space Telescope Science Institute, menyatakan bahwa “Galaksi adalah ekosistem yang sangat rumit sehingga jika Anda benar-benar ingin memahaminya, Anda perlu menyatukan kumpulan data dari berbagai misi.” Dia menjelaskan bahwa “Satu misi tidak dapat sepenuhnya menjawab semua pertanyaan yang kita miliki tentang M82. Menggabungkan data yang dikumpulkan oleh teleskop yang berbeda, seperti Webb dan Hubble, sangatlah ampuh. Dengan menyatukan kumpulan data, kami memperluas apa yang dapat kami selidiki dan pertanyaan yang dapat kami ajukan menjadi lebih kompleks.”
Teleskop Luar Angkasa James Webb dianggap sebagai observatorium sains luar angkasa terkemuka di dunia. Dengan kemampuannya yang canggih, Webb telah mengungkap misteri tata surya kita, menjelajahi dunia jauh di sekitar bintang lain, dan menyelidiki struktur misterius alam semesta.