Teleskop James Webb Seperti Mesin Waktu Kosmik, Ini Alasannya

Apa yang membuat JWST spektakuler?

Teleskop berbasis ruang angkasa memungkinkan kita melihat rentang cahaya tertentu yang tidak dapat melewati atmosfer padat Bumi. Teleskop luar angkasa Hubble dirancang dan dioptimalkan untuk menggunakan ultraviolet (UV) dan bagian spektrum elektromagnetik yang terlihat.

JWST dirancang untuk menggunakan berbagai cahaya inframerah. Dan inilah alasan utama JWST dapat melihat lebih jauh ke masa lalu daripada Hubble.

Galaksi memancarkan berbagai panjang gelombang pada spektrum elektromagnetik, dari sinar gamma hingga gelombang radio dan segala sesuatu di antaranya. Semua ini memberi kita informasi penting tentang berbagai fisika yang terjadi di galaksi.

Ketika galaksi berada di dekat kita, cahayanya tidak banyak berubah sejak dipancarkan. Kita dapat menyelidiki berbagai panjang gelombang ini untuk memahami apa yang terjadi di dalamnya. Namun, ketika galaksi sangat jauh, kita tidak lagi memiliki kemewahan itu. Cahaya dari galaksi yang paling jauh, seperti yang kita lihat sekarang, telah membentang ke panjang gelombang yang lebih panjang dan lebih merah karena perluasan Alam Semesta.

Ini berarti sebagian cahaya yang akan terlihat oleh mata kita saat pertama kali dipancarkan telah kehilangan energi saat Semesta diperluas. Sekarang berada di wilayah spektrum elektromagnetik yang sama sekali berbeda. Ini adalah fenomena yang disebut pergeseran merah kosmologis.

Di sinilah JWST benar-benar berguna. Jangkauan panjang gelombang inframerah yang dapat dideteksi oleh JWST memungkinkannya untuk melihat galaksi yang tidak pernah bisa dilakukan Hubble. Kombinasikan kemampuan ini dengan cermin besar JWST dan resolusi piksel yang luar biasa, dan Anda memiliki mesin waktu paling kuat di Alam Semesta yang dikenal.

Usia cahaya tidak sama dengan jarak

Dengan menggunakan JWST, kita akan dapat menangkap galaksi yang sangat jauh karena mereka hanya 100 juta tahun setelah Big Bang, yang terjadi sekitar 13,8 miliar tahun lalu. Jadi kita akan dapat melihat cahaya dari 13,7 miliar tahun yang lalu.

Apa yang akan melukai otak Anda, bagaimanapun, adalah bahwa galaksi-galaksi itu tidak berjarak 13,7 miliar tahun cahaya. Jarak sebenarnya ke galaksi-galaksi itu hari ini adalah ~46 miliar tahun cahaya.

Perbedaan ini semua berkat Alam Semesta yang meluas, dan membuat pekerjaan dalam skala yang sangat besar menjadi rumit. Alam Semesta meluas karena sesuatu yang disebut energi gelap. Ini dianggap sebagai konstanta universal bertindak sama di semua bidang ruang waktu.

Semakin Semesta meluas, semakin besar efek energi gelap terhadap ekspansinya. Inilah sebabnya mengapa meskipun Alam Semesta berusia 13,8 miliar tahun, sebenarnya lebarnya sekitar 93 miliar tahun cahaya. Kita tidak dapat melihat efek energi gelap pada skala galaksi (dalam Bima Sakti), tetapi kita dapat melihatnya dari jarak kosmologis yang jauh lebih besar.