Di tengah kekosongan luar angkasa, sekitar 11,1 miliar tahun cahaya dari Bumi, para astronom menemukan sebuah galaksi yang sangat mengejutkan. Galaksi ini, yang dinamai J0107a, membentuk bintang-bintang dengan kecepatan luar biasa—300 kali lebih cepat dari galaksi kita, Bima Sakti.
Yang lebih mengejutkan lagi, galaksi ini memiliki bentuk spiral berpalang (barred spiral) yang sangat teratur dan nyaris sempurna, bukan bentuk kacau seperti yang biasanya ditemukan pada galaksi muda yang sedang “meledak” dengan pembentukan bintang.
Penemuan ini mengguncang pemahaman klasik tentang bagaimana galaksi besar terbentuk di awal sejarah alam semesta.
Baca juga: Hubble Ungkap Keindahan Kelahiran Bintang di Nebula Tarantula
Lebih dari 10 miliar tahun lalu, jagat raya muda dipenuhi oleh galaksi-galaksi raksasa yang dijuluki monster galaxies. Mereka menghasilkan bintang dalam jumlah besar dengan kecepatan yang hampir mustahil dipercaya oleh galaksi modern. Para ilmuwan selama ini menyimpulkan bahwa ledakan pembentukan bintang yang luar biasa ini disebabkan oleh tabrakan atau penggabungan antar galaksi, yang mendorong gas masuk ke pusat galaksi dan memicu kelahiran bintang secara besar-besaran.
Namun, teknologi teleskop sebelumnya tidak mampu melihat struktur dalam galaksi-galaksi ini karena tertutup oleh debu tebal dari proses pembentukan bintang yang intens. Di sinilah James Webb Space Telescope (JWST) berperan penting.
Baca juga: Pertama dalam Sejarah, Teleskop James Webb Abadikan Kelahiran Bintang
Dengan kemampuan penglihatan inframerahnya, JWST dapat “melihat” menembus debu dan mengungkap struktur dalam dari galaksi-galaksi tersebut. Salah satunya adalah J0107a, yang ternyata memiliki bentuk spiral yang tenang dan teratur, sangat berbeda dari bayangan kita tentang galaksi-galaksi monster yang kacau balau.
Tim ilmuwan yang dipimpin oleh Shuo Huang menemukan bahwa galaksi ini tidak menunjukkan tanda-tanda pernah bertabrakan dengan galaksi lain. Padahal, kecepatan pembentukan bintangnya sangat ekstrem. Apa yang menyebabkannya?
Baca juga: Tertangkap, Proses Kelahiran Planet dari Sistem Bintang Muda
Pengamatan lanjutan menggunakan teleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) mengungkap bahwa J0107a memiliki struktur bar yang sangat mirip dengan galaksi spiral modern. Bar ini bukan hanya hiasan—struktur ini mengandung gas dalam jumlah besar, sekitar 50% dari total massa galaksi, jauh lebih tinggi dibandingkan galaksi modern di mana bar hanya menyimpan kurang dari 10%.
Gas dalam struktur bar ini mengalir ke pusat galaksi dengan kecepatan ratusan kilometer per detik, menciptakan gelombang pembentukan bintang yang dahsyat. Ini adalah pengamatan langsung pertama tentang bagaimana bar dapat memicu ledakan pembentukan bintang di galaksi awal alam semesta.
Baca juga: Melihat Nebula Gelap yang Terkoyak oleh Bintang-bintang Muda
Selama ini, teori pembentukan galaksi monster menyatakan bahwa hanya tabrakan besar atau ketidakstabilan gravitasi yang dapat menghasilkan ledakan pembentukan bintang. Tetapi J0107a menunjukkan skenario berbeda: sebuah galaksi spiral yang tumbuh tenang namun sangat aktif, berkembang dalam waktu ratusan juta tahun hanya 2,6 miliar tahun setelah Big Bang.
Para ilmuwan kini meninjau kembali bagaimana bar terbentuk dan perannya dalam evolusi galaksi. Data kinematika dan distribusi gas dari galaksi ini akan menjadi kunci untuk memahami proses tersebut di galaksi lain.
Baca juga: Hubble Ungkap Keindahan Nebula Orion, Tempat Lahirnya Bintang-Bintang
J0107a juga menyimpan rahasia lainnya. Di sekelilingnya ditemukan cakram gas raksasa berdiameter 120.000 tahun cahaya—dua kali lipat ukuran bagian galaksi yang terlihat. Menurut Huang, ini adalah tanda bahwa aliran gas dari jaringan kosmik (cosmic web), bukan tabrakan galaksi, adalah bahan bakar utama bagi pertumbuhan galaksi ini.
“Kami berasumsi bahwa gas ini berasal dari arus dingin (‘cold streams’) yang spiral menuju galaksi,” jelas Huang. “Ini adalah gambaran baru dari galaksi monster: terbentuk dari arus gas kosmik, membentuk struktur spiral, kemudian membangun struktur bar yang memicu aliran gas ke pusat dan melahirkan bintang secara eksplosif.”
Temuan ini membuka babak baru dalam studi galaksi. Jika satu galaksi monster seperti J0107a bisa tumbuh dan berkembang dengan cara yang begitu tenang dan rapi, mungkinkah ada lebih banyak lagi di luar sana? Dengan alat seperti JWST dan ALMA, para astronom kini memiliki kunci untuk membuka misteri kosmik ini lebih jauh.
“Penelitian ini bukan hanya tentang satu galaksi,” kata Huang, “tetapi tentang menulis ulang cerita asal-usul galaksi besar di alam semesta.”
Baca juga: Mengapa Ada Bintang yang Berwarna Biru?
