ANTARIKSA -- Misi terbaru dan paling keren Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA), James Webb Space Telescope (JWST), diluncurkan pada 25 Desember 2021, berhasil merenggangkan cermin emas selebar 21 kaki pada pekan lalu, dan mencapai tujuan orbitnya awal pekan ini. Dengan kesiapan teleskop baru yang kinclong, semua misi yang ditunggu para stronom selama puluhan tahun itu hampir menjadi kenyataan. Para astronom di University of California, Berkeley sudah tidak sabar untuk mulai mengamati apa yang bisa disorot si mata tajam di luar angkasa jauh.

Misi teleskop ini super ambisius. Bayangkan saja, dibuat selama 25 tahun dengan anggaran 10 miliar dolar AS atau lebih dari Rp 143,5 triliun, Webb akan menjadi penyempurna apa yang telah dihasilkan Teleskop Luar Angkasa Hubble yang sangat sukses. Tentu saja, kemampuan Webb jauh berkali-kali lipat dari Hubble.

"Saya sangat bersyukur Webb (akhirnya) diluncurkan dan semuanya tampak bekerja. Saya pikir itu akan luar biasa," kata Ned Molter, seorang mahasiswa doktoral UC Berkeley yang bekerja dengan astronom kampus, Imke de Pater. Nama terakhir adalah pemimpin salah satu dari 13 tim yang diberikan kesempatan melakukan observasi awal menggunakan Webb.

Dan Weisz, profesor astronomi UC Berkeley yang memimpin tim lain mengatakan, sepanjang tahun 2022 akan menjadi ekstravaganza Webb. "Bagian pertama tahun ini, kami akan mempercepat dan mengoperasikan teleskop, dan di awal musim panas dan musim gugur kami akan mulai mengamati dan kemudian menerbitkan banyak makalah tentang hasil pertama. Ini akan menjadi tahun Webb. Ini fantastis," kata dia. Webb akan mulai digunakan sekitar Juni atau Juli.

Setelah diluncurkan tepat satu bulan yang lalu, Webb mulai meluncur melalui ruang angkasa ke tujuan akhirnya, sebuah titik yang disebut Lagrange 2 (L2). Ini adalah tempat khusus di tata surya di mana tarikan gravitasi Bumi persis seimbang dengan tarikan gravitasi matahari. Webb sudah berada di orbit halo sekitar L2 pada Senin, 24 Januari. Ia akan akan menetap di sana, mengintip ke kosmos dari sisi Bumi yang berseberangan dengan matahari.

Komisioning enam bulan

Ketika teleskop berada di titik 1,5 juta kilometer dari Bumi atau empat kali lebih jauh dari jarak Bumi ke bulan, para ilmuwan mulai menyelaraskan cermin utama dengan cermin sekunder untuk mendapatkan gambar setajam mungkin. Untuk diketahui, cermin utama Webb merupakan gabungan dari 18 cermin heksagonal berlapis emas.

Ilmuwan lain akan menguji banyak instrumen untuk memastikan kamera Webb bekerja dengan baik untuk merekam cahaya inframerah dari objek di luar angkasa. Setelah fase pengujian operasi selama enam bulan, 13 tim yang dipilih oleh NASA akan menggunakan teleskop secara bergiliran, menempatkan instrumen Webb dengan menargetkan banyak objek astronomi. Para ilmuwan telah membuat daftar objek yang menjadi fokus utama mereka selama 10 tahun operasi teleskop yang direncanakan, atau mungkin lebih lama.

"Memiliki dua dari 13 tim yang dipimpin oleh orang-orang di Berkeley cukup luar biasa," kata de Pater.

Misi utama Webb adalah mempelajari galaksi yang tersembunyi, jauh, dan planet di luar tata surya. Namun, de Pater dan timnya yang terdiri dari sekitar 50 astronom mungkin akan keluar jalur. Mereka malah akan mengarahkan teleskop ke salah satu objek paling terang di langit, Jupiter. .

"Mereka (NASA) ingin ada keterlibatan dari komunitas astronomi untuk melihat apa yang layak, apa yang dapat dilakukan Webb, dan benar-benar mendorongnya hingga batas," kata de Pater. "Kami datang dengan ide untuk melihat sistem Jovian, karena Jupiter sangat terang, tetapi di sebelah Jupiter, Anda punya cincin yang sangat redup dan beberapa satelit yang sangat redup. Selain itu, kita akan melihat fitur spektral redup di Io dan Ganymede. Sementara mereka terhalang dalam bayangan Jupiter, eksperimen yang cukup menantang karena kedua benda itu akan sangat dekat dengan Jupiter dan tidak tampak pada panjang gelombang yang terlihat. Kami pikir itu akan membuat proposal yang sangat bagus untuk melihat perbedaan besar dalam kecerahan ini."

Selama beberapa dekade karirnya, de Pater telah menggunakan teleskop radio dan teleskop optik dan inframerah. Ia juga pengguna Teleskop Luar Angkasa Hubble yang mempelajari atmosfer planet besar tata surya kita, dengan perhatian khusus pada badai besar Jupiter, gunung berapi bulan Jupiter yang disebut Io, permukaan es bulan Jovian lainnya yang disebut Ganymede, dan cincin Jupiter.

Karena itu, tidak heran jika dia sangat ingin memanfaatkan kemampuan Webb untuk mendeteksi cahaya inframerah-tengah, yang akan memberinya akses ke lapisan atmosfer Jupiter yang berbeda, yang belum dapat dia jelajahi menggunakan teleskop di bumi. "Kami berharap untuk mengetahui lebih banyak tentang dinamika di Bintik Merah Besar (badai Jupiter) dan aurora di Kutub Selatan, dan kimia dan fisika troposfer dan stratosfer," katanya.

Ned Molter, yang berharap terus menjadi tim de Pater, akan menggunakan Webb untuk mempelajari sejumlah gunung berapi di Io. Dengan data inframerah-tengah yang baru, ia berharap dapat mengukur suhu gunung berapi secara akurat sehingga dapat dibandingkan dengan gunung berapi di Bumi.

Awalnya, ia berharap akan menulis tesis-nya menggunakan pengamatan Webb terhadap gunung berapi Io. Namun, karena peluncuran Webb yang sempat ditunda, ia memilih mempelajari atmosfer Uranus dan Neptunus sebagai gantinya. "Kami agak menyimpang dari sains Io ketika Webb begitu tertunda," Molter tertawa. "Saya harus lulus dalam waktu tertentu, jadi saya menemukan proyek lain."

Pembentukan galaksi dan materi gelap

Weisz, seorang profesor astronomi dan timnya akan menggunakan kesempatan mereka untuk mengamati Galaksi Bima Sakti dan galaksi satelit terdekatnya. Minat utama Weisz adalah pembentukan galaksi, khususnya peran materi gelap di dalamnya. Untuk diketahui, materi gelap sampai saat ini masih misterius, padahal dialah yang menyusun 85 persen materi di alam semesta.

Weisz dan timnya yang terdiri dari sekitar 50 astronom fokus pada tiga target berbeda. Salah satunya adalah M-92, salah satu gugus bola tertua di Bima Sakti dan salah satu yang paling banyak difoto oleh Hubble. Harapannya adalah Webb dapat mendeteksi bintang tertua dan paling redup dan dengan demikian memberikan usia yang lebih tepat untuk gugus tersebut. Dengan kemampuan Webb, diharapkan bisa mengamati 100 atau lebih gugus bola di Bima Sakti.

Target lainnya adalah galaksi kerdil ultrasamar, satelit Bima Sakti berjarak 98 ribu tahun cahaya dari Bumi. Secara mengejutkan galaksi ini memiliki sedikit materi normal sehingga yang terlihat sebagian besar adalah materi gelap. Webb seharusnya juga akan dapat mendeteksi bintang galaksi yang sangat redup yang bisa mengungkap apa sebenarnya materi gelap itu.

Lebih jauh lagi, Weisz akan menguji resolusi Webb dengan mengintip hingga ke 3,26 juta tahun cahaya, ke galaksi pembentuk bintang. Ini diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan tentang tangga jarak kosmik yang digunakan untuk mengukur perluasan alam semesta.

Ketiga target itu akan membutuhkan penjelajahan tidak hanya kemampuan teleskop, tetapi juga detektor yang menghasilkan data. "Kami sedang membangun perangkat lunak yang diperlukan untuk mengambil gambar Webb dan mengubahnya menjadi produk data yang berguna secara ilmiah, seperti fluks radiasi, luminositas bintang individu, dan galaksi serta gugus bintang di Bima Sakti kita dan alam semesta terdekat," katanya.

Titik awal semesta

Weisz memperkirakan penemuan terbesar yang akan dicapai Webb adalah tentang alam semesta yang sangat awal dan kondisi di planet-planet di sekitar bintang lainnya. Mengungkap titik awal penciptaan alam semesta berdasarkan teori Big Bang memang menjadi tujuan utama NASA dalam mengembangkan Webb. Menurut dia, beberapa pertanyaan kunci tentang sejarah alam semesta dan kehidupan di alam semesta akan dapat dijawab dalam beberapa tahun ke depan, semuanya akan sepadan dengan harga Webb.

"Saya pikir Webb mendapat banyak perhatian negatif karena label harganya 10 miliar dolar AS, ketika seharusnya hanya beberapa miliar," kata Weisz.

Baca juga: Tiba di L2, Teleskop Webb Siap Mengintip Titik Awal Big Bang

"Tetapi pada akhirnya, Anda melihat ini dan Anda berkata, "Wah, jika ini akan berlangsung 10, 15 tahun, dan itu akan membuka jendela ke planet dan bintang kuno di alam semesta awal dan memberi tahu kami tentang bagaimana kita sampai di sini, itu benar-benar sejalan dengan semua hal menakjubkan lainnya yang telah dilakukan NASA."