Para astronom kini dapat mengintip masa lalu alam semesta dengan lebih tajam berkat survei observasi terbaru yang dilakukan dengan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Survei ini, yang dinamai CRISTAL (CII Resolved ISM in STar-forming galaxies with ALMA), membawa kita kembali ke masa ketika alam semesta baru berusia satu miliar tahun—masih seumur balita dalam skala kosmik.
Survei CRISTAL berfokus pada galaksi-galaksi muda yang sedang aktif membentuk bintang. Menggunakan kemampuan ALMA yang dapat “menembus” debu dan gas antarbintang, para peneliti berhasil menangkap struktur internal galaksi-galaksi ini dalam resolusi yang belum pernah tercapai sebelumnya. Mereka tidak lagi melihat hanya gumpalan cahaya samar, tapi mulai memahami proses fisik di dalam galaksi yang sedang tumbuh dan berevolusi.
Salah satu hasil penting dari survei ini adalah keberagaman bentuk dan gerakan galaksi-galaksi di alam semesta awal. Beberapa galaksi tampak mulai menunjukkan tanda-tanda rotasi yang teratur, seolah-olah sedang membentuk cakram galaksi seperti Bimasakti. Namun, ada juga yang menunjukkan bentuk yang kacau dan gerakan tak beraturan, pertanda bahwa mereka mungkin sedang bertabrakan atau bergabung dengan galaksi lain. Hal ini memberikan gambaran kompleksitas dinamika galaksi muda yang sebelumnya hanya bisa diperkirakan lewat simulasi komputer.
Temuan lain yang mencuri perhatian adalah keberadaan awan gas yang sangat luas di sekitar galaksi. Melalui cahaya dari karbon terionisasi ([CII]), ALMA mengungkap bahwa gas ini menjangkau jauh di luar wilayah tempat bintang-bintang terbentuk. Gas ini kemungkinan menjadi cadangan bahan bakar untuk pembentukan bintang di masa depan, atau justru sedang didorong keluar oleh semburan energi dari bintang muda atau lubang hitam supermasif.
Tak kalah menarik, banyak galaksi dalam survei ini memperlihatkan pola pembentukan bintang “bergumpal” pada area-area kecil yang padat. Fenomena ini membantu astronom memahami bagaimana kelompok bintang lahir dalam lingkungan yang keras dan penuh energi di masa awal alam semesta.
Salah satu galaksi, yang diberi nama CRISTAL-10, bahkan menunjukkan rasio yang sangat rendah antara emisi karbon terionisasi dan cahaya inframerah jauh. Rasio ini sangat mirip dengan yang ditemukan di Arp 220, galaksi yang sangat terang dan penuh debu di alam semesta lokal. Ini membuka kemungkinan bahwa CRISTAL-10 menyimpan sumber energi yang tersembunyi, seperti aktivitas lubang hitam atau ledakan bintang masif, dan perlu diteliti lebih lanjut untuk memahami keadaan gas antarbintangnya.
Hasil dari CRISTAL telah memberikan gambaran baru yang menantang teori lama mengenai pembentukan galaksi. Melalui ALMA, para ilmuwan kini bisa menelusuri jejak gas dingin dan debu yang menjadi bahan mentah pembentuk bintang, menyusun potongan-potongan cerita bagaimana galaksi seperti Bima Sakti terbentuk dari awan primordial menjadi struktur megah seperti yang kita kenal sekarang.
CRISTAL bukan hanya tentang melihat jauh ke masa lalu, tapi juga tentang memahami akar dari rumah kosmis kita. Seiring dengan teknologi seperti ALMA yang terus membuka jendela langit, potret keluarga galaksi di awal alam semesta pun semakin lengkap dan kisahnya baru saja dimulai.
