Orang-orang bingung dengan jarak berapa tahun cahaya dari galaksi yang dilihat oleh JWST

JWST merilis tampilan terdalam dan resolusi tertinggi dari alam semesta inframerah awal minggu ini, dengan orang-orang yang mengagumi galaksi-galaksi jauh yang dicerminkan secara gravitasi oleh gugusan galaksi SMACS 0723. Cahaya dari salah satu galaksi ini berasal dari 13,1 miliar tahun yang lalu. Namun, orang-orang terkejut mengetahui bahwa galaksi tersebut berjarak kurang dari 13,1 miliar tahun cahaya. Ini sebenarnya jauh lebih jauh – 30 miliar tahun cahaya. Jadi ada apa?

Melihat lebih dalam ke alam semesta berarti melihat ke masa lalu. Ini karena sifat terbatas dari kecepatan cahaya. Ambil Betelgeuse misalnya. Raksasa Merah terletak di bahu kanan konstelasi Orion sekitar 550 tahun cahaya jauhnya (dengan sedikit ketidakpastian). Ini berarti bahwa cahaya yang kita lihat sekarang (atau pemadaman besar dari dua tahun yang lalu) sebenarnya terjadi setengah milenium yang lalu.

Sebagai aturan praktis untuk jarak galaksi, Anda dapat mengubah waktu yang dibutuhkan cahaya untuk sampai ke sini menjadi tahun cahaya. Ini juga berlaku untuk jarak intergalaksi di alam semesta yang sangat lokal. Jadi cahaya dari galaksi Andromeda telah menempuh perjalanan 2,5 juta tahun, dan galaksi spiral besar sebenarnya berjarak 2,5 juta tahun cahaya.

Setelah hal-hal beberapa miliar tahun cahaya jauhnya, kesetaraan tidak lagi berfungsi. Pertimbangkan SMACS 0723, cluster di tengah gambar JWST. Cahayanya berasal dari 4,6 miliar tahun yang lalu – tetapi jarak sebenarnya dari kita saat ini hampir satu miliar tahun cahaya lebih jauh. Ini karena perluasan alam semesta.

Saat cahaya bergerak, alam semesta perlahan tapi pasti mengembang. Dalam hal jarak antargalaksi yang jauh, alam semesta telah mengembang untuk waktu yang lama — dan itu bertambah. Ketika kita sampai pada objek yang cahayanya datang dari waktu yang sangat dekat dengan awal alam semesta, kita mendapatkan jarak yang sangat jauh ini.

Ini membawa kita ke pertanyaan penting lainnya: seberapa besar alam semesta yang terlihat? Objek terjauh yang bisa kita lihat ke segala arah berjarak sekitar 46,5 miliar tahun cahaya, membentuk seluruh alam semesta 93 miliar tahun cahaya.

Kurang lebih, karena pengukuran ini bergantung pada sifat kosmologis alam semesta – dan di situlah kita saat ini sedikit terikat. Berbagai metode untuk mengukur tingkat ekspansi alam semesta ada nomor yang berbedayang kemudian mempengaruhi semua pengukuran lainnya.

Tapi itu, bagaimanapun, adalah sains: proses konstan untuk menyempurnakan metode kami, model kami, dan pengukuran kami.