Tanggal 25 Disember 2021 merupakan hari paling bersejarah kerana Teleskop Angkasa James Webb (TAJW) berjaya dilancarkan ke angkasa. Projek ini bermula sejak 1996 dan menelan belanja sehingga 10 bilion dolar. Apa signifikannya TAJW? Apa impak yang dapat TAJW berikan kepada manusia?
TAJW merupakan penerus bagi Teleskop Angkasa Hubble (TAH) yang dilancar pada 1990. Fokus dan tanggungjawab TAH adalah mencerap objek samawi pada spektrum cahaya nampak. TAJW pula fokus pada spektrum inframerah. Sepanjang Agensi Aeronautik dan Angkasa Lepas (NASA) menjalankan projek pencerapan angkasa, lebih banyak bintang dijumpai di dalam spektrum inframerah berbanding spektrum cahaya nampak seperti yang tertera pada rajah 1.
Walaupun fokus TAH menjurus pada spektrum cahaya nampak, TAH masih berupaya mencerap bintang dalam spektrum inframerah, tetapi pada julat yang kecil. Walaupun kecil julatnya, TAH mampu menemui sejumlah bintang di ruang angkasa.
Mungkin ada yang keliru tentang spektrum-spektrum cahaya ini. Kita kena maklum bahawa alam semesta dulu kecil sahaja saiznya. Apabila saiz kecil, objek-objek samawi seperti bintang, galaksi, planet semuanya berada pada kedudukan yang berhampiran antara satu sama lain.
Pada hari ini, alam semesta mempunyai diameter sehingga 93 bilion tahun cahaya. Itupun hanya alam semesta boleh cerap. Kita masih belum mengetahui keluasan alam semesta sebenar yang lebih luas daripada apa yang saintis mampu cerap. Alam semesta sedang berkembang laju, maka objek-objek samawi semakin menjauh antara satu sama lain. Saintis mencerap bintang dan galaksi melalui cahaya yang dilepaskan oleh objek-objek samawi ini. Cahaya yang dilepaskan bergerak ke semua arah termasuk ke arah bumi.
Semesta berkembang
Semakin jauh cahaya bergerak, semakin panjang gelombangnya. Cahaya dalam spektrum cahaya nampak lebih pendek gelombangnya berbanding cahaya inframerah. Ini bermaksud, jika saintis menerima cahaya nampak daripada suatu bintang, itu bermakna bintang itu berada dekat dengan bumi berbanding bintang yang lepaskan cahaya inframerah.
Disebabkan alam semesta sedang berkembang, banyak objek-objek samawi sebenarnya berada dalam spektrum inframerah kerana lebih banyak berada jauh daripada kita berbanding dekat dengan kita.
Sebab itulah TAJW difokuskan untuk mencerap bintang dalam spektrum inframerah. TAH mempunyai julat cerapan spektrum inframerah dari 0.8 hingga 2.5 microns. TAJW pula mempunyai julat 0.6 hingga 28 microns. AJW berupaya mencerap berganda-ganda lebih luas julat inframerahnya berbanding TAH. Ini bermakna, TAJW dapat mencerap bintang yang 100 kali lebih malap berbanding TAH. Kita menjangkakan TAJW akan jumpa lebih banyak perkara misteri, bintang-bintang, galaksi dan planet-planet jauh yang tidak kita ketahui sebelum ini.
Tambahan lagi, cermin TAJW lebih besar berbanding TAH (rujuk rajah 2). Cermin TAJW mempunyai diameter sepanjang 6.5 meter. Cermin TAH pula mempunyai diameter sepanjang 2.4 meter. Ini bermakna TAJW dapat mengutip lebih banyak maklumat berbanding TAH.
Satu perkara menarik ialah apabila kita mencerap bintang, sebenarnya kita sedang mencerap masa lampau bintang tersebut. Contoh paling hampir dengan kita ialah matahari. Matahari yang kita lihat sekarang ialah matahari lapan minit yang lalu kerana cahaya matahari mengambil tempoh lapan minit untuk sampai ke bumi.
Bayangkan bintang-bintang yang jauh jaraknya sehingga mengambil tempoh ribuan hingga jutaan tahun cahaya. Ini bermaksud kita mencerap bintang tersebut dalam keadaannya ribuan dan jutaan tahun yang lalu. Dengan kata lain, TAJW berkemampuan untuk mencerap alam semesta lebih jauh ke masa lampau berbanding TAH. Saintis berupaya mencerap apa yang sedang berlaku ketika kejadian terawal galaksi, bintang dan planet. Saintis berupaya mencari galaksi, bintang dan planet pertama. TAJW menjadikan kita dapat memahami alam semesta kita lebih baik. Saintis menjangkakan TAJW dapat berfungsi lebih daripada 10 tahun.
*Zamir Mohyedin adalah penyelidik kedoktoran di Universiti Teknologi Mara. Beliau seorang ahli fizik yang menulis lapan buku
