NASA Dedah Imej Pertama Teleskop Angkasa James Webb

Oleh: Dr. Mohd Faudzi Umar
Pensyarah Fizik
Universiti Pendidikan Sultan Idris


Pada 12 Julai 2022, imej pertama daripada Teleskop Angkasa James Webb telah diumumkan oleh NASA. Imej tersebut diambil pada lokasi SMACS 0723 di angkasa. Lebih menarik lagi, penemuan ini diumumkan bersama-sama Presiden Amerika Syarikat Joe Biden dan Naib Presiden Kamala Harris yang juga Pengerusi Majlis Angkasa Kebangsaan (National Space Council). Pengumuman lintas langsung daripada Rumah Putih boleh dilihat melalui saluran YouTube Associate Press [1]. Imej yang dihasilkan adalah sangat jelas berbanding imej Teleskop Hubble, kejelasan imejnya begitu mengujakan bahkan boleh membantu ahli astronomi meneruskan kajian mereka dengan lebih mendalam lagi (lihat Rajah 1).

SMACS 0723 ialah lokasi angkasa yang mengandungi gugusan galaksi sejauh 4.6 bilion tahun. Lokasi tersebut sangat berjisim bahkan graviti yang sangat tinggi, di mana gravitinya seolah-olah berperanan sebagai “kanta graviti” iaitu pembesaran imej dalam pencerapan ini. Teleskop Angkasa James Webb (TAJW) ialah satu teleskop angkasa menggunakan spektum inframerah sebagai medium pencerapan. TAJW ditambah baik daripada resolusi inframerah dan kepekaannya, di mana membolehkan pencerapan objek yang sangat tua dan jauh atau kabur.

Inframerah merupakan salah satu spektrum elektromagnetik di samping cahaya tampak (7 warna asas pelangi), di mana mempunyai panjang gelombang lebih panjang daripada cahaya tampak. Inframerah dihasilkan oleh objek panas dan tidak dapat dilihat oleh mata kasar, objek panas yang jauh seperti nebula, bintang muda dan debu angkasa boleh dicerap spektrum inframerahnya, meskipun rendah suhunya. Oleh itu, teleskop perlu disejukkan sehingga mencapai suhu 7-37Kelvin, bagi menghindari hingar latar, di mana TAJW begitu sensitif kepada objek berhaba terutamanya daripada komponen teleskop itu sendiri. Komponen pengesanan teleskop pula diperbuat daripada Merkuri-Kadium-Telurida (HgCdTe) dan Arsenik-didopkan Silikon (Si:As) membolehkan teleskop tersebut beroperasi dalam suhu yang ekstrem sejuk iaitu 7-37Kelvin. Rekabentuk awal TAJW boleh dilihat dalam Rajah 2.

Untuk makluman pembaca, TAJW mengambil masa 30 tahun untuk dibangunkan, di mana NASA mengetuai bersama-sama dengan Agensi Angkasa Eropah (ESA) dan Agensi Angkasa Kanada (CSA) dan baru dilancarkan pada tahun lepas, di mana ia baru memasuki orbit pada awal tahun ini. Teleskop bernilai $10 bilion ini, secara asasnya meneroka angkasa melalui imej inframerah alam semesta, di mana spektrum inframerah tidak nampak dengan mata kasar.

Teleskop ini dapat mencerap fenomena selepas letupan besar melalui pencerapan galaksi-galaksi yang sangat jauh, di mana cahaya mengambil masa selama berbilion tahun untuk tiba ke bumi. Lebih menarik lagi, dilaporkan kebolehcerapan TAJW mencapai sejauh 13 bilion tahun. Tambahan pula, Teleskop Angkasa James Webb relatif lebih besar berbanding Teleskop Angkasa Hubble (TAH). Galaksi yang sangat jauh sudah tentu imejnya agak malap, oleh itu teleskop lebih besar dan canggih diperlukan. Teleskop Webb terdiri daripada 18 segmen heksagonal cermin dengan diameter 6.5m, tiga kali lebih lebar daripada TAH.  Kejelasan pencerapan imej angkasa daripada TAJW dan TAH boleh dibandingkan dalam Rajah 3 ke atas lokasi SMACS 0723, di mana TAJW sudah tentu lebih jelas imejnya.

Hasil kejayaan penemuan ini dan keboleh fungsian TAJW ini, secara tidak langsung memberikan laluan kepada penerokaan lebih besar dan terperinci lagi. Pengkaji kelak boleh mengkaji sifat-sifat lain galaksi yang sangat jauh, seperti jisim, umur dan sejarah malahan komposisi galaksi tersebut.

RUJUKAN