Bagaimana Teleskop Luar Angkasa James Webb mengubah astronomi tahun ini: NPR

Teleskop Luar Angkasa James Webb diluncurkan pada 25 Desember 2021. Gambar pertamanya — seperti Nebula Carina ini — mengejutkan para peneliti.

NASA, ESA, CSA, STScI

Sembunyikan teks

Beralih teks

NASA, ESA, CSA, STScI

Teleskop Luar Angkasa James Webb diluncurkan pada 25 Desember 2021. Gambar pertamanya — seperti Nebula Carina ini — mengejutkan para peneliti.

NASA, ESA, CSA, STScI

Setahun yang lalu, Teleskop Luar Angkasa James Webb memulai perjalanannya melalui ruang angkasa.

“JWST diluncurkan pada Hari Natal, dan kemudian itu adalah hadiah yang memakan waktu enam bulan untuk dibuang,” kata Jane Rigby, seorang astronom NASA dan ilmuwan proyek operasi.

Pilar Penciptaan pertama kali dicitrakan oleh Hubble pada tahun 1995. Sebuah gambar web menunjukkan bintang baru yang tak terhitung jumlahnya berkelap-kelip di antara pilar gas dan debu.

NASA, ESA, CSA, STScI

Sembunyikan teks

Beralih teks

NASA, ESA, CSA, STScI

Pilar Penciptaan pertama kali dicitrakan oleh Hubble pada tahun 1995. Sebuah gambar web menunjukkan bintang baru yang tak terhitung jumlahnya berkelap-kelip di antara pilar gas dan debu.

NASA, ESA, CSA, STScI

Setelah periode kalibrasi awal, teleskop mulai mengumpulkan data. Hasil pertama mengejutkan para astronom.

“Saya sudah mengunduh datanya, saya duduk di piyama saya … Anda tahu, ini adalah pandemi, kami semua bekerja dari rumah,” kata Rigby. “Saya mengeluarkan data itu, dan mulai menjelajahinya, menuangkannya. Dan itu sangat indah.”

Hanya lima bulan dalam misi sainsnya, teleskop ini telah mengubah astronomi. Alat teleskop telah memungkinkannya untuk menangkap planet, bintang, dan galaksi yang sebelumnya tak terlihat, baik dekat maupun jauh.

NPR berbicara dengan tiga astronom dari berbagai disiplin ilmu astronomi tentang bagaimana JWST memajukan penelitian di bidang keahlian mereka. Mereka semua setuju bahwa JWST telah menjadi pengubah permainan, dan masih banyak penelitian inovatif yang akan datang.

“Sistem loop muncul begitu saja, dan itu hebat”

Gambar JWST tentang Neptunus termasuk yang paling jelas dari cincin planet yang diambil dalam beberapa dekade. Objek kebiruan yang cerah adalah bulan beku besar Neptunus, Triton.

NASA, ESA, CSA, STScI

Sembunyikan teks

Beralih teks

NASA, ESA, CSA, STScI

Gambar JWST tentang Neptunus termasuk yang paling jelas dari cincin planet yang diambil dalam beberapa dekade. Objek kebiruan yang cerah adalah bulan beku besar Neptunus, Triton.

NASA, ESA, CSA, STScI

Heidi Hamill adalah astronom planet dan ilmuwan interdisipliner di Proyek JWST. Dia bergabung dengan tim pada tahun 2002 karena ingin mempelajari planet Neptunus.

Pada bulan September, JWST melatih cerminnya di atas raksasa es.

“Saat pertama kali melihat gambar di layar komputer, saya sangat emosional,” kata Hamill. “Pertama saya mulai menangis, dan kemudian saya mulai berteriak dan memanggil semua kerabat saya untuk datang ke foto ini!”

Ini adalah gambar paling jelas dari cincin Neptunus dalam beberapa dekade, yang diambil oleh JWST. Diamati di sini pada panjang gelombang inframerah-dekat, Neptunus tampak putih pucat, bukan biru.

NASA, ESA, CSA, STScI

Sembunyikan teks

Beralih teks

NASA, ESA, CSA, STScI

Ini adalah gambar paling jelas dari cincin Neptunus dalam beberapa dekade, yang diambil oleh JWST. Diamati di sini pada panjang gelombang inframerah-dekat, Neptunus tampak putih pucat, bukan biru.

NASA, ESA, CSA, STScI

Sebelum JWST, kata Hamill, para astronom tidak pernah dengan jelas mengamati sistem cincin Neptunus. Pesawat ruang angkasa Voyager terbang melewati Neptunus pada tahun 1989, tetapi hanya berhasil menangkap bagian paling terang dari cincin planet tersebut.

Instrumen JWST mendeteksi loop dengan kejelasan yang tak tertandingi.

“Boom! Sistem Loop langsung keluar, dan itu luar biasa,” kata Hamill.

Seperti melangkah keluar dari realitas virtual ke dunia nyata.

Di luar tata surya kita, JWST juga membantu para astronom memantau galaksi tertua dan terjauh yang diketahui.

“Saya telah melihat simulasi data, mencoba meniru apa yang akan dilihat JWST, selama bertahun-tahun. Jadi saat pertama kali melihat datanya, rasanya seperti keluar dari realitas virtual dan masuk ke dunia nyata,” kata Brant Robertson, profesor astronomi dan astrofisika di University of Michigan. California, Santa Cruz.

Robertson adalah salah satu tim peneliti yang menemukan galaksi tertua yang pernah diamati. Instrumen JWST memungkinkan timnya mengidentifikasi galaksi yang berusia hingga 13,4 miliar tahun — galaksi yang akan terbentuk kurang dari 400 juta tahun setelah Big Bang, sebagian kecil dari usia alam semesta.

Ratusan galaksi terlihat dalam gambar ini, yang menggabungkan warna inframerah-dekat yang ditangkap oleh teleskop Webb dengan warna-warna dari Hubble.

NASA, Badan Antariksa Eropa, Badan Antariksa Kanada, dan a. Pagan (STScI), dan R Jansen (ASU)

Sembunyikan teks

Beralih teks

NASA, Badan Antariksa Eropa, Badan Antariksa Kanada, dan a. Pagan (STScI), dan R Jansen (ASU)

Ratusan galaksi terlihat dalam gambar ini, yang menggabungkan warna inframerah-dekat yang ditangkap oleh teleskop Webb dengan warna-warna dari Hubble.

NASA, Badan Antariksa Eropa, Badan Antariksa Kanada, dan a. Pagan (STScI), dan R Jansen (ASU)

“Dengan menemukan galaksi-galaksi paling awal ini, kita dapat mempelajari sesuatu tentang sejarah kita sendiri, tentang sejarah alam semesta secara umum, tetapi juga tentang rumah kita secara khusus,” kata Robertson.

Sementara teleskop yang lebih tua seperti Hubble memberi para astronom gambaran sekilas tentang apa yang ada di luar sana, kata Robertson, JWST telah memperluas jenis sains yang memungkinkan.

“Ini seperti membuka buku yang sudah lama ingin Anda ketahui akhirnya tetapi menunda membaca paragraf penutup itu,” kata Robertson, “dan akhirnya melihat keseluruhan cerita diungkapkan kepada Anda.”

“Hampir semua yang kami lakukan tidak mungkin dilakukan sebelum adanya teleskop ini.”

Jane Rigby, ilmuwan proyek operasi di JWST, juga menggunakan teleskop untuk mempelajari galaksi jauh.

Sebuah fenomena alami yang disebut pelensaan gravitasi memperkuat cahaya dari galaksi monitor Rigby — menggabungkannya dengan JWST, dia mampu menembus debu kosmik untuk mempelajari bagaimana bintang terbentuk di galaksi ini.

Webb memotret protobintang, awal dari bintang baru. “Jam pasir” awan debu dan gas hanya dapat dilihat dalam cahaya inframerah, panjang gelombang yang menjadi spesialisasi Webb.

NASA, ESA, CSA, STScI

Sembunyikan teks

Beralih teks

NASA, ESA, CSA, STScI

Webb memotret protobintang, awal dari bintang baru. “Jam pasir” awan debu dan gas hanya dapat dilihat dalam cahaya inframerah, panjang gelombang yang menjadi spesialisasi Webb.

NASA, ESA, CSA, STScI

“Tidak semua yang kami lakukan bisa dilakukan sebelum adanya teleskop ini,” kata Rigby.

Rigby mengatakan instrumen Hubble belum mampu melihat debu yang menutupi galaksi tersebut. Selain itu, instrumen JWST memungkinkannya mempelajari susunan fisik galaksi-galaksi ini melalui spektroskopi, teknik yang biasa digunakan para astronom untuk menentukan komposisi kimiawi objek di ruang angkasa.

“Kami sedang mempelajari di mana bintang terbentuk di galaksi pelensaan ini dengan cara yang tidak mungkin dilakukan oleh teleskop lain,” kata Rigby.

JWST telah terbukti menjadi alat yang hebat bagi para astronom, kata Rigby, tetapi penemuan terbesarnya masih akan datang.

“Kami baru mulai menerima banjir kertas yang mengumumkan penemuan ini,” katanya. JWST digunakan untuk mempelajari planet di tata surya kita, atmosfer planet di tata surya lain, bagaimana bintang mati, bagaimana galaksi berevolusi, dan banyak lagi, kata Rigby.

Digambarkan dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya, sebuah bintang yang sekarat mengeluarkan gas dan debu. Gambar seperti ini dari JWST akan membantu meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana bintang berevolusi.

NASA, ESA, CSA, STScI

Sembunyikan teks

Beralih teks

NASA, ESA, CSA, STScI

Digambarkan dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya, sebuah bintang yang sekarat mengeluarkan gas dan debu. Gambar seperti ini dari JWST akan membantu meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana bintang berevolusi.

NASA, ESA, CSA, STScI

Dan meskipun JWST jauh lebih kuat dari teleskop sebelumnya, Rigby mengatakan para astronom masih dapat menggunakan Hubble untuk melengkapi pengamatan JWST.

“Dalam banyak hal, JWST dibangun untuk melakukan hal-hal yang tidak bisa dilakukan Hubble, jadi mereka bermain bersama dengan sangat baik,” kata Rigby. “Pelempar dan kapten tim bisbol Anda melakukan hal yang berbeda.”

Rigby mengatakan teleskop memiliki propelan yang cukup untuk bertahan lebih dari 20 tahun di luar angkasa, jadi mungkin bisa melebihi minimum misi yang direncanakan selama lima tahun.

“Saya pikir tahun depan akan lebih menarik dari tahun ini,” kata Rigby.

Lagi pula, perlu waktu untuk memeriksa data yang dikumpulkan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb dan melihat seberapa besar hal itu dapat mengubah pemahaman kita tentang banyak misteri alam semesta.