PROBACA.COM – Bagaimana kalau kamu menemukan sebuah kota yang sudah tampak megah dan tertata, padahal usianya masih sangat muda? Kira-kira begitulah kejutan yang diberikan XLSSC 122 kepada para astronom.
Gugus galaksi ini berada sekitar 10,4 miliar tahun cahaya dari Bumi. Artinya, cahaya yang kita lihat sekarang berangkat ketika alam semesta masih jauh lebih muda. Namun, XLSSC 122 sudah memiliki ukuran dan struktur teratur yang biasanya diasosiasikan dengan gugus galaksi masa kini—bukan dengan struktur yang masih “dalam proses pembangunan”.
Temuan ini menjadi fokus tiga studi terbaru yang dipimpin para peneliti dari IPAC, pusat sains dan data Caltech untuk astrofisika serta ilmu keplanetan. Hasilnya dipresentasikan dalam konferensi pers pada 17 Juni 2026, saat pertemuan ke-248 American Astronomical Society.
Yang membuat XLSSC 122 makin istimewa adalah posisinya. Gugus ini kebetulan berada tepat di depan satu atau beberapa galaksi yang lebih jauh. Gravitasi XLSSC 122 kemudian membengkokkan cahaya dari galaksi-galaksi latar belakang itu, seperti kaca pembesar kosmis yang bentuknya tidak beraturan.
Efek tersebut disebut strong gravitational lensing, atau pelensaan gravitasi kuat. Cahaya dari galaksi jauh tampak melengkung menjadi busur-busur terang di sekitar pusat gugus. Bagi astronom, pola ini bukan sekadar pemandangan cantik. Lengkungan cahaya itu bisa dipakai untuk mengukur bagaimana massa tersebar di dalam gugus—termasuk massa yang tidak terlihat.
“Ketika gambar pertama dari JWST tiba, kami berkata, ‘Wow, lihat ini, ada pelensaan kuat dari gugus ini!’” ujar Kyle Finner, ilmuwan staf di IPAC sekaligus penulis utama studi pertama tentang XLSSC 122.
Dengan temuan tersebut, XLSSC 122 kini menjadi gugus galaksi terjauh yang diketahui menunjukkan pelensaan gravitasi kuat. Posisi ini penting karena pelensaan gravitasi merupakan alat berharga untuk mengintip kandungan massa di alam semesta.
XLSSC 122 berasal dari masa yang dikenal sebagai cosmic noon, kira-kira 10 miliar tahun lalu. Ini adalah periode ketika pembentukan bintang di alam semesta mencapai puncaknya. Saat itu, galaksi-galaksi dapat menghasilkan bintang hingga 100 kali lebih cepat dibandingkan galaksi-galaksi pada masa kini.
Gugus galaksi juga sedang banyak terbentuk. Sistem-sistem kecil perlahan bergabung menjadi struktur yang lebih besar. Karena itu, para ilmuwan menduga pertumbuhan gugus masif seharusnya berlangsung bertahap. Namun, XLSSC 122 tampaknya mengambil jalan pintas kosmis.
Pengukuran terbaru menunjukkan bahwa sebagian besar massanya terkumpul di wilayah pusat. Konsentrasi sebesar ini cukup mengejutkan untuk gugus yang hidup pada masa awal tersebut. Menurut model kosmologi standar, struktur masif seharusnya belum berkembang sedemikian terkonsentrasi.
“XLSSC 122 adalah salah satu gugus pertama yang kita ketahui terbentuk di alam semesta, dan konsentrasi massanya tidak sesuai dengan prediksi model kosmologi kita,” kata Finner.
Untuk menyelidiki teka-teki itu, Finner dan rekan-rekannya melakukan dua studi tambahan menggunakan James Webb Space Telescope atau JWST. Studi-studi tersebut masing-masing dipimpin Zachary Scofield dan Hyungjin Joo dari Yonsei University. Jika digabungkan, ketiga makalah itu memberikan gambaran lebih lengkap tentang gugus galaksi yang tidak biasa ini dan proses pembentukan gugus pada masa cosmic noon.
XLSSC 122 sebenarnya bukan pendatang baru dalam katalog astronomi. Gugus ini pertama kali ditemukan pada 2014 melalui survei sinar-X oleh wahana XMM-Newton milik European Space Agency. Pengamatan berikutnya dengan Hubble Space Telescope membantu memastikan jaraknya sekitar 10,4 miliar tahun cahaya dan menunjukkan bahwa gugus tersebut tampak sangat berkembang untuk usianya.
Namun, Hubble belum memperlihatkan bukti jelas tentang pelensaan gravitasi kuat. JWST-lah yang kemudian menangkap busur-busur cahaya khas di sekitar pusat XLSSC 122. Busur itu menjadi tanda definitif pertama bahwa fenomena tersebut memang terjadi di gugus ini.
“Sebelum JWST, kita tidak bisa melakukan sains sedetail ini di alam semesta yang awal dan jauh,” ujar Finner.
Lalu, apa sebenarnya yang membengkokkan cahaya itu? Sebagian kecil efeknya berasal dari bintang dan gas bercahaya yang bisa kita lihat. Tetapi sebagian besar distorsi diperkirakan disebabkan oleh materi gelap—substansi misterius yang tidak memancarkan cahaya, tetapi gravitasinya terasa.
Para ilmuwan memperkirakan materi gelap jumlahnya sekitar lima kali lebih banyak daripada materi biasa, yaitu materi yang membentuk bintang, planet, dan segala sesuatu di sekitar kita. Gravitasi materi gelap membantu menjaga galaksi tetap menyatu dan ikut membentuk jaringan raksasa berisi kelompok galaksi, gugus, serta filamen di alam semesta.
Karena itu, mengetahui bagaimana materi gelap tersebar miliaran tahun lalu menjadi cara penting untuk menguji teori tentang perkembangan alam semesta sejak Big Bang, sekitar 13,8 miliar tahun lalu.
“Pelensaan kuat adalah cara mengukur materi gelap tanpa benar-benar melihat materi gelap itu,” kata Finner. “Ini memberi kita alat yang sangat peka untuk menguji model kosmologi.”
Para peneliti juga memeriksa XLSSC 122 dengan jenis pelensaan lain, yaitu weak gravitational lensing atau pelensaan gravitasi lemah. Jika pelensaan kuat menghasilkan busur-busur cahaya yang mencolok, pelensaan lemah hanya mengubah bentuk galaksi jauh dalam skala sangat kecil.
Perubahan halus itu sulit dikenali satu per satu. Astronom harus mengandalkan metode statistik untuk menangkap polanya. Meski begitu, kedua teknik tersebut saling melengkapi.
Pelensaan kuat sangat berguna untuk mengukur massa yang terkonsentrasi di dekat pusat gugus. Sementara itu, pelensaan lemah dapat membantu mengungkap distribusi materi di wilayah luar gugus.
“Pelensaan gravitasi lemah bisa membatasi massa hingga jauh lebih ke luar, sehingga kita mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang area di sekitar gugus,” jelas Finner.
Nah, XLSSC 122 bukan hanya gugus galaksi yang sangat jauh. Ia seperti foto lama alam semesta yang memperlihatkan sesuatu yang seharusnya belum serapi itu—dan James Webb baru saja menemukan kaca pembesarnya.
***
DISCLAIMER: Sebagian proses pengolahan artikel ini dibantu oleh teknologi AI. Pembaca disarankan memverifikasi kembali data dan informasi melalui sumber resmi atau sumber primer
Disadur dari ScienceDaily
