Teleskop Luar Angkasa James Webb merayakan empat tahun operasi sains dengan menampilkan citra baru Centaurus A, galaksi aktif yang menyimpan jejak tabrakan besar pada masa lalu. Pengamatan inframerah Webb menembus lapisan debu tebal dan memperlihatkan jutaan bintang, kawasan pembentukan bintang, serta struktur kompleks di sekitar lubang hitam supermasif pada pusat galaksi.
NASA merilis citra tersebut pada 6 Juli 2026 sebagai bagian dari peringatan empat tahun sejak gambar sains pertama Webb diperkenalkan kepada publik. Centaurus A dipilih karena galaksi ini menawarkan kesempatan langka untuk mempelajari hubungan antara tabrakan galaksi, kelahiran bintang, dan aktivitas lubang hitam dalam jarak yang relatif dekat secara kosmik.
Centaurus A Berjarak 11 Juta Tahun Cahaya
Centaurus A, yang juga dikenal sebagai NGC 5128, berada sekitar 11 juta tahun cahaya dari Bumi. Jarak tersebut membuatnya tergolong dekat dibandingkan banyak galaksi jauh yang menjadi sasaran pengamatan James Webb.
Meski dekat, Centaurus A memiliki bentuk yang tidak biasa. Sebuah pita debu gelap melintasi bagian tengah galaksi, sementara area pusatnya menjadi lokasi aktivitas intens yang digerakkan oleh lubang hitam supermasif.
Struktur tersebut diperkirakan merupakan warisan tabrakan besar dengan galaksi lain sekitar dua miliar tahun lalu. Peristiwa itu membawa gas dan debu dalam jumlah besar ke Centaurus A, menyediakan bahan untuk membentuk bintang baru sekaligus memasok materi ke lubang hitam di pusat galaksi.
Webb Menembus Lapisan Debu
Debu pada Centaurus A menghalangi sebagian besar cahaya tampak, sehingga wilayah pusatnya sulit dipelajari secara terperinci menggunakan teleskop yang mengandalkan panjang gelombang tersebut. James Webb memiliki keunggulan karena dirancang untuk mengamati alam semesta dalam cahaya inframerah.
Cahaya inframerah mampu menembus debu dengan lebih baik dibandingkan cahaya tampak. Kemampuan ini memungkinkan Webb memperlihatkan objek dan struktur yang sebelumnya tersembunyi di balik jalur debu Centaurus A.
Teleskop Hubble sebelumnya telah mengamati galaksi ini dalam cahaya tampak, sedangkan Teleskop Luar Angkasa Spitzer mempelajarinya dalam inframerah. Namun, Webb menggabungkan sensitivitas dan resolusi yang lebih tinggi sehingga dapat mengungkap struktur halus sekaligus memisahkan bintang-bintang individual di area yang sangat padat.
MIRI Menampilkan Debu dan Struktur Misterius
Salah satu citra baru dihasilkan oleh MIRI, instrumen inframerah menengah milik James Webb. Pengamatan MIRI memperlihatkan struktur debu yang membentuk pola rumit di sekitar pusat galaksi.
Sebuah pita menyerupai jajaran genjang terlihat melintasi bagian tengah Centaurus A. Di sekitarnya terdapat gumpalan terang, filamen, dan awan material yang memperlihatkan bagaimana gas serta debu tersebar setelah sejarah panjang interaksi galaksi.
MIRI juga menangkap struktur menyerupai huruf S yang hingga kini masih menimbulkan pertanyaan. Para astronom belum mengetahui secara pasti bagaimana pola tersebut terbentuk, apakah dipengaruhi aktivitas lubang hitam, proses pembentukan bintang setelah tabrakan, atau kombinasi beberapa mekanisme.
Banyak titik merah terang dalam citra MIRI berkaitan dengan bintang yang kaya debu atau wilayah tempat bintang baru sedang terbentuk. Debu yang dikeluarkan bintang tua nantinya dapat menjadi bahan untuk membentuk generasi bintang dan sistem planet berikutnya.
NIRCam Mengurai Jutaan Bintang
Citra gabungan dari NIRCam dan MIRI memberikan pandangan yang berbeda. NIRCam, yang bekerja pada panjang gelombang inframerah dekat, memperlihatkan medan padat berisi jutaan bintang di sekitar pusat Centaurus A.
Tekstur yang terlihat seperti butiran dalam gambar sebenarnya merupakan kumpulan bintang individual. Resolusi Webb memungkinkan astronom mempelajari populasi bintang tersebut satu per satu, termasuk perbedaan warna dan tingkat kecerahannya.
Informasi dari bintang-bintang itu dapat digunakan untuk menyusun kembali sejarah Centaurus A. Astronom dapat menelusuri populasi bintang tua, periode ketika pembentukan bintang melambat, lonjakan kelahiran bintang saat tabrakan berlangsung, serta bintang yang terbentuk dari gas yang terus bergerak setelah peristiwa tersebut.
Proses ini menyerupai arkeologi galaksi. Alih-alih menggali lapisan tanah, peneliti membaca cahaya bintang untuk memahami urutan peristiwa yang membentuk sebuah galaksi.
Lubang Hitam Aktif Membentuk Lingkungan Galaksi
Centaurus A memiliki lubang hitam supermasif aktif pada pusatnya. Lubang hitam tersebut menarik materi di sekitarnya dan melepaskan energi dalam jumlah besar, termasuk melalui pancaran plasma berkecepatan tinggi.
Pengamatan spektroskopi Webb memungkinkan astronom mengukur komposisi serta gerakan gas. Temuan awal menunjukkan adanya gas terionisasi yang bergerak keluar dengan cepat, kemungkinan didorong oleh aktivitas lubang hitam.
Webb juga menemukan hidrogen molekuler hangat pada piringan yang melengkung dan berotasi di dekat pusat galaksi. Gerakan dan suhu gas tersebut membantu peneliti memahami bagaimana materi mendekati lubang hitam serta bagaimana energi dari pusat galaksi memengaruhi lingkungan di sekitarnya.
Lubang Hitam Bisa Memicu dan Menghambat Kelahiran Bintang
Hubungan antara lubang hitam dan pembentukan bintang tidak selalu sederhana. Energi yang dilepaskan lubang hitam dapat menekan awan gas sehingga menjadi lebih padat dan memicu kelahiran bintang.
Namun, aktivitas yang sama juga dapat mendorong gas keluar dari suatu wilayah. Jika bahan pembentuk bintang tersingkir, laju kelahiran bintang dapat berkurang atau bahkan berhenti.
Centaurus A menjadi laboratorium penting untuk mempelajari dua pengaruh yang berlawanan tersebut. Karena jaraknya relatif dekat, struktur gas, debu, bintang, dan pusat aktifnya dapat diamati dengan lebih terperinci dibandingkan pada banyak galaksi lain.
Empat Tahun Operasi Sains James Webb
Peringatan ini menandai empat tahun sejak gambar sains pertama James Webb diperlihatkan kepada publik pada Juli 2022. Selama periode tersebut, Webb digunakan untuk meneliti galaksi awal, kelahiran dan kematian bintang, planet di luar Tata Surya, serta objek dalam lingkungan kosmik yang lebih dekat.
Webb merupakan program internasional yang dipimpin NASA bersama Badan Antariksa Eropa dan Badan Antariksa Kanada. Teleskop tersebut membawa sejumlah instrumen yang dirancang untuk mengamati cahaya inframerah dengan sensitivitas tinggi.
Citra Centaurus A memperlihatkan bagaimana Webb melengkapi pengamatan teleskop sebelumnya. Hubble memberikan pandangan tajam dalam cahaya tampak, Spitzer mengungkap struktur inframerah berskala besar, sedangkan Webb mampu menembus debu dan memisahkan detail hingga tingkat bintang individual.
Jejak Tabrakan Menjadi Catatan Sejarah Kosmik
Tabrakan galaksi tidak berlangsung seperti benturan dua benda padat. Jarak antarbintang sangat luas sehingga sebagian besar bintang tidak saling bertabrakan secara langsung. Namun, gaya gravitasi dapat mengubah bentuk galaksi dan mengacaukan distribusi gas serta debu.
Gas yang terganggu dapat terkumpul pada wilayah tertentu dan memicu gelombang pembentukan bintang. Sebagian materi juga dapat bergerak menuju pusat galaksi dan memberi makan lubang hitam supermasif.
Centaurus A masih memperlihatkan dampak proses tersebut sekitar dua miliar tahun setelah tabrakan terjadi. Pita debu yang melengkung, populasi bintang yang beragam, aktivitas pembentukan bintang, dan pusat galaksi yang aktif menjadi petunjuk dari masa lalunya.
Dengan menggabungkan citra dan data spektroskopi, astronom dapat menyusun gambaran lebih lengkap tentang evolusi Centaurus A. Pengetahuan tersebut kemudian dapat digunakan untuk memahami bagaimana tabrakan dan lubang hitam membentuk galaksi lain di seluruh alam semesta.
Misteri Centaurus A Belum Berakhir
Citra peringatan empat tahun James Webb tidak hanya menghasilkan pemandangan baru yang dramatis. Data tersebut juga memunculkan pertanyaan mengenai asal struktur berbentuk S, pergerakan gas di sekitar pusat galaksi, dan pengaruh pasti lubang hitam terhadap kelahiran bintang.
Pengamatan lanjutan diperlukan untuk mengetahui bagaimana semua komponen itu saling berhubungan. Centaurus A kemungkinan akan terus menjadi sasaran penting karena menyediakan pandangan dekat terhadap sebuah galaksi yang pernah mengalami tabrakan besar dan masih aktif hingga sekarang.
Empat tahun setelah memulai operasi sainsnya, James Webb kembali menunjukkan bahwa debu kosmik bukan sekadar penghalang. Melalui pengamatan inframerah, lapisan tersebut justru menjadi sumber informasi yang membantu astronom membaca sejarah tabrakan, pembentukan bintang, dan pertumbuhan lubang hitam di Centaurus A.
