Sangat mudah untuk benar-benar terpesona oleh galaksi spiral ini. Ikuti lengannya yang terdefinisi dengan jelas, yang penuh dengan bintang, hingga ke pusatnya, di mana mungkin terdapat gugus bintang tua dan – terkadang – lubang hitam supermasif yang aktif. Hanya Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA yang dapat menampilkan pemandangan galaksi terdekat dengan sangat detail dalam kombinasi cahaya inframerah dekat dan menengah – dan serangkaian gambar ini dirilis ke publik.
Gambar Webb ini adalah bagian dari proyek besar yang sudah berlangsung lama, program Fisika dengan resolusi Sudut Tinggi di Galaksi Terdekat (PHANGS), yang didukung oleh lebih dari 150 astronom di seluruh dunia. Sebelum Webb mengambil gambar-gambar ini, PHANGS sudah penuh dengan data dari Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA, Penjelajah Spektroskopi Multi-Unit dari Teleskop Sangat Besar, dan Array Milimeter/submilimeter Besar Atacama, termasuk pengamatan dalam sinar ultraviolet, sinar tampak, dan radio. Kontribusi inframerah dekat dan menengah Webb telah menghasilkan beberapa potongan teka-teki baru.
“Gambar baru Webb sungguh luar biasa,” kata Janice Lee, ilmuwan proyek inisiatif strategis di Space Telescope Science Institute di Baltimore. “Hal ini sangat mengejutkan bahkan bagi para peneliti yang telah mempelajari galaksi yang sama selama beberapa dekade. Gelembung dan filamen diuraikan hingga skala terkecil yang pernah diamati, dan menceritakan kisah tentang siklus pembentukan bintang.”
Kegembiraan dengan cepat menyebar ke seluruh tim ketika gambar-gambar Webb membanjiri. “Saya merasa tim kami terus-menerus kewalahan – secara positif – dengan banyaknya detail dalam gambar-gambar ini,” tambah Thomas Williams, seorang peneliti pascadoktoral. di Universitas Oxford di Inggris.
Ikuti Lengan Spiral
NIRCam (Kamera Inframerah Dekat) Webb menangkap jutaan bintang dalam gambar ini, yang berkilau dalam warna biru. Beberapa bintang tersebar di seluruh lengan spiral, namun ada juga yang berkelompok erat dalam gugus bintang.
Data MIRI (Mid-Infrared Instrument) teleskop menyoroti debu bercahaya, menunjukkan kepada kita keberadaannya di sekitar dan di antara bintang-bintang. Hal ini juga menyoroti bintang-bintang yang belum terbentuk sempurna – mereka masih terbungkus dalam gas dan debu yang mendukung pertumbuhannya, seperti benih merah terang di ujung puncak berdebu. “Di sinilah kita dapat menemukan bintang-bintang terbaru dan paling masif di galaksi,” kata Erik Rosolowsky, profesor fisika di Universitas Alberta di Edmonton, Kanada.
Hal lain yang membuat takjub para astronom? Gambar Webb menunjukkan cangkang bola besar di dalam gas dan debu. “Lubang-lubang ini mungkin tercipta oleh satu atau lebih bintang yang meledak, membentuk lubang raksasa pada material antarbintang,” jelas Adam Leroy, profesor astronomi di Ohio State University di Columbus.
Sekarang, telusuri lengan spiral untuk menemukan wilayah gas yang luas dan tampak berwarna merah dan oranye. “Struktur ini cenderung mengikuti pola yang sama di bagian galaksi tertentu,” tambah Rosolowsky. “Kami menganggapnya seperti gelombang, dan jaraknya memberi tahu kita banyak hal tentang bagaimana sebuah galaksi mendistribusikan gas dan debunya.” Studi terhadap struktur ini akan memberikan wawasan penting tentang bagaimana galaksi membangun, memelihara, dan menghentikan pembentukan bintang.
Selami Interiornya
Bukti menunjukkan bahwa galaksi tumbuh dari dalam ke luar – pembentukan bintang dimulai dari inti galaksi dan menyebar di sepanjang lengannya, berputar menjauhi pusat galaksi. Semakin jauh sebuah bintang dari inti galaksi, semakin besar kemungkinan usianya lebih muda. Sebaliknya, area dekat inti yang tampak diterangi sorotan biru merupakan populasi bintang yang lebih tua.
Bagaimana dengan inti galaksi yang dipenuhi lonjakan difraksi merah jambu dan merah? “Itu adalah tanda yang jelas bahwa mungkin ada lubang hitam supermasif yang aktif,” kata Eva Schinnerer, staf ilmuwan di Institut Astronomi Max Planck di Heidelberg, Jerman. “Atau, gugus bintang di tengahnya sangat terang sehingga memenuhi area gambar tersebut.”
Banyak Penelitian
Ada banyak jalur penelitian yang bisa dilakukan para ilmuwan dengan data gabungan PHANGS, namun jumlah bintang yang belum pernah terjadi sebelumnya yang berhasil dipecahkan oleh Webb adalah awal yang baik. “Bintang bisa hidup selama miliaran atau triliunan tahun,” kata Leroy. “Dengan mengkatalogkan semua jenis bintang secara tepat, kita dapat membangun pandangan yang lebih andal dan holistik mengenai siklus hidup mereka.”
Selain segera merilis gambar-gambar tersebut, tim PHANGS juga telah merilis katalog terbesar hingga saat ini yang berisi sekitar 100.000 gugus bintang. “Jumlah analisis yang dapat dilakukan terhadap gambar-gambar ini jauh lebih besar daripada apa pun yang dapat ditangani oleh tim kami,” Rosolowsky menekankan. “Kami sangat bersemangat untuk mendukung komunitas sehingga semua peneliti dapat berkontribusi.”