Para peneliti mengatakan observasi ini menunjukkan sebuah gugus galaksi yang sedang berkembang yang mengandung setidaknya 66 galaksi anggota potensial, dengan massa total gugus sekitar 20 triliun bintang seukuran Matahari kita, yang berasal sekitar satu miliar tahun setelah peristiwa Big Bang yang memulai alam semesta sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu.
Gugus galaksi adalah salah satu struktur terbesar di kosmos dan diperkirakan membutuhkan waktu yang jauh lebih lama untuk terbentuk di alam semesta pada masa-masa awal. Bimasakti kita adalah bagian dari sebuah gugus galaksi.
“Gugus galaksi adalah, sebagaimana namanya, sebuah pertemuan galaksi, biasanya ratusan hingga beberapa ribu. Galaksi-galaksi ini tertanam dalam halos gas panas yang dipanaskan hingga jutaan derajat, dan seluruh sistem ini terikat oleh materi gelap,” kata ahli astrofisika Akos Bogdan dari Harvard dan Smithsonian Center for Astrophysics, penulis utama studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
Materi gelap, yang tidak memancarkan maupun memantulkan cahaya, mewakili sekitar 85 persen materi alam semesta. Materi biasa, seperti bintang, planet, dan segala sesuatu yang terlihat, menyusun sisanya.
Para ilmuwan menilai adanya materi gelap berdasarkan efek gravitasi yang ditimbukkannya pada skala besar, seperti bagaimana gugus galaksi saling terikat bersama.
Menemukan sebuah gugus galaksi yang sedang berkembang yang mulai mencapai kematangan ketika alam semesta kira-kira berusia 7 persen dari usia saat ini merupakan kejutan bagi para ilmuwan. Mereka mengatakan struktur itu, yang mereka sebut protogugus galaksi, menunjukkan semua ciri gugus galaksi dewasa seperti halo gas yang sangat panas dan distribusi kecerahan yang puncak di pusat pada emisi sinar-X.
Di bawah sebagian besar model, alam semesta seharusnya belum berada pada keadaan yang cukup matang dengan kepadatan galaksi yang cukup untuk membentuk gugus galaksi yang sedang berkembang sebesar ini pada tahap awal sejarahnya. Hingga saat ini, struktur serupa yang paling awal yang diamati diperkirakan berusia sekitar tiga miliar tahun setelah Big Bang.
“Temuan kami memberikan bukti lebih lanjut tentang pertumbuhan struktur kosmik yang lebih cepat daripada yang diprediksi oleh model kosmologi saat ini,” kata ahli astrofisika dan rekan penulis studi Gerrit Schellenberger dari Pusat Astrofisika.
“Bersama dengan penemuan teleskop luar angkasa James Webb yang terbaru tentang galaksi-galaksi yang sangat terang di alam semesta purba, serta black hole supermasif yang sudah ada hanya 500 juta tahun setelah Big Bang, hasil kami memperkuat argumen bahwa unsur-unsur kunci dari pemahaman kita tentang alam semesta mungkin belum lengkap,” kata Schellenberger.
Sejak Webb diluncurkan pada tahun 2021 dan mulai beroperasi pada tahun 2022, pengamatannya telah merevolusi pemahaman tentang alam semesta awal, menunjukkan bagaimana segala sesuatunya memulai dengan jalur yang jauh lebih cepat daripada yang sebelumnya diyakini.
Galaksi-galaksi protoklus ditemukan menggunakan Webb. Emisi sinar-X dari protoklus telah dikonfirmasi menggunakan Observatorium Chandra.
“Kombinasi pengamatan Chandra dan Webb menyediakan jendela yang sangat kuat ke alam semesta awal, memungkinkan penemuan-penemuan transformatif,” kata Schellenberger.
