Teleskop Angkasa James Webb (James Webb Space Telescope (JWST)) merupakan teleskop angkasa yang terbesar dan yang paling berkuasa dalam sejarah pencerapan angkasa lepas. Dengan adanya teleskop ini membolehkan penyelidik untuk mengkaji angkasa lepas menggunakan sistem yang paling moden dan dijangka akan memberi pemahaman yang lebih besar berkenaan alam semesta serta asal usulnya. JWST dicipta bertujuan untuk mencerap setiap fasa dalam sejarah kosmik; dari penghasilan cahaya-cahaya sulung selepas Big Bang sehinggalah kepada pembentukan galaksi, bintang, dan planet termasuklah sistem suria tempat di mana kita berada. Kebolehan utama JWST adalah mencerap objek yang memancarkan cahaya dalam gelombang spektrum inframerah, terutamanya objek yang amat jauh sehinggakan cahayanya berubah kepada spektrum tersebut. Kebolehan ini menjadi tunjang yang menyokong empat teras sains utama untuk program JWST, iaitu ‘Peringkat Awal Alam Semesta’, ‘Galaksi Sepanjang Zaman’, Kitaran Hidup Bintang’, dan ‘Dunia Lain’.
Teras sains pertama: Peringkat Awal Alam Semesta (Early Universe)
Teras ini disokong dengan kekuatan pencerapan spektrum inframerah yang membolehkan JWST seolah-olah mencerap ke masa lampau. Hal ini bertujuan untuk melihat pembentukan awal bintang dan galaksi. Objek angkasa yang terbentuk sekitar 13.5 bilion tahun dahulu pada asalnya menghasilkan cahayanya sendiri dalam tempoh tersebut yang kemudiannya berubah ke spektrum inframerah apabila ‘sampai’ pada penglihatan (atau kedudukan) kita. JWST memastikan objek-objek awal yang terbentuk selepas Big Bang ini dapat dicerap, direkod, serta dikaji dengan jelas dan menyeluruh.
Teras sains kedua: Galaksi Sepanjang Zaman (Galaxies Over Time)
Teras ini saling berkait dengan teras pertama, justeru membolehkan perbandingan galaksi antara dua zaman – yang terawal dan masa kini, dapat dilaksanakan melalui cerapan daripada JWST. Perbandingan ini juga mampu memberikan gambaran pembentukan galaksi dan perubahannya dalam konteks masa berbilion tahun lamanya.
Teras sains ketiga: Kitaran Hidup Bintang (Star Lifescyle)
Teras yang disokong dengan keupayaan JWST untuk mencerap ke dalam suatu kawasan yang padat dengan kepulan-kepulan awan debu (dust clouds) tebal, yang mana dipercayai berpotensi untuk menghasilkan penemuan seperti pembentukan sistem bintang dan planet baru.
Teras sains keempat: Dunia Lain (Other worlds)
Teras ini didukung dengan keupayaan JWST untuk mencerap dan mengkaji atmosfera pada planet luar suria (eksoplanet). Eksoplanet merujuk kepada planet yang mengelilingi bintang lain selain daripada Matahari di dalam sistem suria. Sudah tentu juga, JWST turut digunakan untuk mengkaji objek yang berada di dalam sistem suria.
Teleskop JWST ini merupakan sebahagian daripada projek hasil kerjasama agensi-agensi Amerika Syarikat, Eropah, dan Kanada yang diketuai oleh National Aeronautics and Space Administration (NASA). Untuk melindungi kamera teleskop daripada tekanan suhu Matahari yang tinggi, JWST mempunyai pelindung matahari (sunshield) tersendiri yang bersaiz dalam anggaran 22 meter x 12 meter, iaitu bersamaan kira-kira satu gelanggang tenis. Teleskop angkasa lepas menggunakan cermin untuk mengumpul dan menumpukan cahaya daripada bintang-bintang di angkasa. Semakin besar cermin, semakin banyak maklumat dicerap oleh teleskop. Para jurutera yang terlibat dalam pembinaan JWST memasang 18 kepingan cermin yang akhirnya membentuk satu cermin besar. Dengan saiz keseluruhan yang besar termasuk pelindung matahari dan cermin teleskop, JWST perlu ‘dilipat’ untuk dimuatkan dalam roket sebelum dilancarkan, dan membuka semula ‘lipatannya’ setelah berada di angkasa lepas.
Rajah 1 menunjukkan Teleskop Angkasa James Webb berserta strukturnya. Sumber: European Space Agency dan British Broadcasting Corporation.
Teleskop Angkasa James Webb yang berjaya dilancarkan ke angkasa lepas pada 25 Disember 2021 yang lalu telah pun mengambil tempatnya di kawasan pencerapan di lapisan luar angkasa. JWST dilihat sebagai pewaris kepada teleskop Hubble yang akan menjadi agen penemuan baru di angkasa lepas. Pada 12 Julai 2022, JWST merekodkan beberapa imej dan dikongsikan di laman web NASA untuk tatapan umum. Kesemua Imejnya seiring dengan empat tema sains yang didukung oleh misi teleskop angkasa tersebut.
Imej 1: ‘Deep Field: SMACS 0723’. Gambar pertama oleh JWST menunjukkan beribu-ribu galaksi di angkasa lepas yang dicerap dalam spektrum inframerah. Sumber: https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/deploymentExplorer.html#43
Imej 1 merupakan imej kluster galaksi SMACS 0723 yang terlihat seperti 4.6 bilion tahun dahulu. Imej ini merupakan imej yang paling terperinci yang pernah diambil dari angkasa lepas. Hanya dengan pemeriksaan ke atas imej ini sahaja pelbagai maklumat boleh diperoleh berkenaan kluster galaksi ini. Imej ini diambil oleh Kamera Inframerah JWST (Near-Infrared Camera (NIRCam)) dalam gelombang spektrum pelbagai selama tempoh 12.5 jam. Jisim keseluruhan kluster galaksi ini bertindak sebagai lensa graviti yang memperjelaskan galaksi-galaksi yang berada di belakangnya. NIRCam juga turut merekodkan struktur keseluruhan galaksi ini yang samar-samar seperti kluster bintang dan ciri-ciri lain yang tidak pernah direkodkan sebelum ini.
Baca bahagian 2 di sini.
Nota pengarang
Artikel ini merupakan terjemahan bagi artikel asal https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/deploymentExplorer.html#43
Rujukan
- https://webb.nasa.gov/content/science/
- https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/deploymentExplorer.html#43
- https://spaceplace.nasa.gov/james-webb-space-telescope/en/
- https://www.bbc.com/news/science-environment-62140044
Disunting oleh Izzati Rosli
MENGENAI PENGARANG
Shakir memperoleh Ijazah Sarjana Muda Sains (Biologi) daripada Durham University, UK. Pernah berkhidmat sebagai penyelidik sambilan di Fakulti Sains & Teknologi, UKM membantu dalam aspek pencirian bahan elastin dari poltri. Kini merupakan seorang pembantu penyelidik siswazah di INBIOSIS, UKM.
One thought on “Teleskop Moden Mencerap Masa Silam Angkasa Lepas (Bahagian 1)”