Para astronom baru-baru ini dikejutkan oleh penemuan sebuah sistem kosmik yang sangat langka: tabrakan dahsyat yang melibatkan setidaknya lima galaksi. Peristiwa kosmik ini terjadi di masa lampau, sekitar 800 juta tahun setelah Dentuman Besar (Big Bang), menawarkan jendela unik ke pembentukan galaksi di alam semesta awal.
Penemuan luar biasa ini merupakan hasil kolaborasi antara Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) dan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Gabungan data dari kedua teleskop ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengintip jauh ke masa lalu kosmos.
Tabrakan galaksi dianggap sebagai salah satu proses penting yang membentuk struktur galaksi di masa-masa awal alam semesta. Akan tetapi, pengamatan terhadap tabrakan semacam itu tergolong jarang, apalagi yang melibatkan banyak galaksi sekaligus.
Biasanya, penggabungan galaksi hanya melibatkan dua galaksi. Oleh karena itu, penemuan sistem yang dinamai JWST’s Quintet ini menjadi istimewa. Sistem ini terdiri dari minimal lima galaksi yang berinteraksi satu sama lain, serta ditemani oleh 17 gumpalan galaksi kecil lainnya.
Menurut para peneliti, menemukan lima galaksi yang benar-benar terhubung secara fisik adalah kejadian yang sangat langka, baik dalam simulasi komputer maupun dalam pengamatan langsung. Mereka menekankan bahwa kemungkinan menemukan bahkan satu kasus penggabungan multipel di alam semesta purba sangatlah kecil. Keberhasilan mengidentifikasi JWST’s Quintet pada periode kosmik yang begitu muda merupakan sebuah keberuntungan.
Kelima galaksi ini termasuk galaksi garis emisi, yang memancarkan cahaya khas dari gas hidrogen dan oksigen. Sinyal ini menunjukkan adanya pembentukan bintang baru dalam skala besar.
Data dari JWST dan Hubble Membuka Tabir
Penelitian yang dipublikasikan di jurnal Nature Astronomy mengungkapkan bahwa kamera inframerah dekat (NIRCam) milik JWST berhasil menangkap halo gas raksasa yang menyelimuti kelompok galaksi tersebut. Temuan ini mengonfirmasi bahwa kelima galaksi bukanlah objek yang secara kebetulan sejajar di langit, melainkan sebuah sistem yang benar-benar terhubung secara fisik.
Beberapa galaksi dalam sistem ini sebelumnya telah terdeteksi oleh Hubble, tetapi baru dengan sensitivitas JWST para ilmuwan dapat memastikan bahwa semua galaksi tersebut memiliki pergeseran merah (redshift) yang sama.
Pergeseran merah merupakan ukuran penting dalam kosmologi, karena cahaya dari objek jauh akan meregang menjadi lebih merah ketika bergerak melalui ruang yang terus mengembang. Dengan demikian, redshift memberikan petunjuk mengenai jarak dan usia objek.
Para ilmuwan berspekulasi bahwa mungkin masih ada galaksi redup atau tersembunyi lainnya yang menjadi bagian dari JWST’s Quintet, tetapi untuk menemukannya diperlukan pengamatan multi-gelombang yang lebih canggih.
Keunikan Tabrakan Multipel
Kasus penggabungan multipel sangatlah jarang. Secara umum, sekitar 20-30% galaksi di alam semesta berada dalam proses penggabungan. Namun, angka ini hampir selalu merujuk pada penggabungan dua galaksi saja. Untuk kasus yang melibatkan lebih dari dua galaksi, angkanya diperkirakan jauh lebih kecil dari 1%, meskipun data statistik pastinya belum tersedia.
Tim peneliti menemukan bahwa dua galaksi utama dalam JWST’s Quintet terpisah sekitar 43.300 tahun cahaya, sementara jarak terjauh antara galaksi dalam kelompok itu mencapai 60.700 tahun cahaya. Sebagai perbandingan, galaksi Bima Sakti kita memiliki diameter sekitar 100.000 tahun cahaya. Fakta kedekatan ini menunjukkan bahwa seluruh galaksi dalam sistem tersebut kemungkinan besar sedang menuju proses penyatuan.
Mirip Stephan’s Quintet, Namun Lebih Aktif
Secara visual, sistem ini mirip dengan Stephan’s Quintet, kelompok galaksi terkenal di alam semesta dekat yang terdiri dari empat galaksi yang saling berinteraksi dan satu galaksi lain yang tampak di bidang pandang yang sama. Kesamaan mencolok antara keduanya adalah keberadaan jembatan materi yang menghubungkan galaksi-galaksi, hasil dari interaksi gravitasi.
Namun, ada perbedaan signifikan. Stephan’s Quintet terdiri dari galaksi-galaksi tua yang aktivitas pembentukan bintangnya sudah menurun, sedangkan JWST’s Quintet dihuni oleh galaksi-galaksi kaya gas yang tengah gencar membentuk bintang-bintang baru. Tingkat pembentukan bintangnya bahkan jauh lebih tinggi dari perkiraan untuk periode kosmik tersebut.
Saat ini, Quintet yang diamati oleh JWST diperkirakan memiliki total massa bintang sekitar 10 miliar kali massa Matahari. Kombinasi massa besar dan laju pembentukan bintang yang tinggi dapat membuat kelompok galaksi ini berkembang menjadi galaksi quiescent masif, yaitu galaksi yang sudah berhenti membentuk bintang. Proses ini diperkirakan terjadi hanya dalam 1 hingga 1,5 miliar tahun setelah Big Bang. Fenomena ini mungkin menjelaskan keberadaan galaksi mati di alam semesta awal, meskipun waktu yang tersedia tampak sangat singkat.
Masa Depan Quintet JWST
Masa depan sistem ini masih menjadi pertanyaan besar. Ada kemungkinan galaksi-galaksi tersebut akan tetap menjadi galaksi pembentuk bintang, meskipun dengan aktivitas yang lebih rendah. Namun, tidak menutup kemungkinan juga mereka akan bertransisi menjadi galaksi pasif, terutama jika masing-masing memiliki lubang hitam supermasif aktif di pusatnya. Energi yang dilepaskan lubang hitam dapat memanaskan atau mengusir gas, sehingga menghentikan proses kelahiran bintang dengan cepat.
Untuk itu diperlukan pengamatan spektroskopi yang lebih mendalam untuk mengetahui sifat mendalam seperti kandungan logam, dinamika internal, atau kondisi gas.
Jika JWST berhasil menemukan lebih banyak sistem sejenis, para ilmuwan dapat menyusun gambaran statistik tentang seberapa sering tabrakan multipel terjadi, bagaimana kondisinya, dan apakah fenomena ini sesuai dengan prediksi teori kosmologi saat ini atau justru mengindikasikan adanya mekanisme baru dalam evolusi galaksi.
