Dalam fajar kosmos yang redup—hanya satu miliar tahun setelah Big Bang—ketika alam semesta adalah sup gas yang kacau dan galaksi yang masih muda, para astronom berharap untuk menemukan gumpalan yang berantakan dan tidak teratur yang masih menetap dalam bentuk. Sebagai gantinya, Teleskop Luar Angkasa James Webb telah meluncurkan kejutan yang menakjubkan: Zhúlóng (dinamai menurut mitos "Naga Obor" Tiongkok yang menerangi langit), galaksi spiral berdesain besar yang terlihat menakutkan seperti kembaran dewasa Bima Sakti kita sendiri.Terlihat pada pergeseran merah z ≈ 5,2 — yang berarti cahayanya telah menempuh perjalanan 12,8 miliar tahun cahaya untuk mencapai kita — Zhúlóng sudah membanggakan sapuan, lengan spiral yang terdefinisi dengan baik membentang melintasi diameter sekitar 19 kiloparsec (~62.000 tahun cahaya), tonjolan pusat yang menonjol dari bintang-bintang yang lebih tua dan lebih merah, dan piringan yang diperpanjang hidup dengan pembentukan bintang yang sedang berlangsung. Keindahan terstruktur ini menentang kebijaksanaan konvensional: sebagian besar model memprediksi bahwa spiral yang teratur dan didominasi cakram dengan lengan desain besar akan memakan waktu beberapa miliar tahun untuk dirakit melalui akresi lambat dan penggabungan yang lembut. Namun di sinilah ia berdiri, sangat masif dengan massa bintang lebih dari 100 miliar massa matahari (log M⋆ ≈ 11,03), menyaingi total Bima Sakti saat ini, dan membanggakan efisiensi konversi baryon-ke-bintang yang sangat tinggi (~30%)—1,5 kali lebih baik daripada galaksi yang paling efisien di zaman selanjutnya. Tonjolan pusatnya bersinar merah dan diam (formasi bintang rendah), sementara lengan luar berkobar dengan bintang-bintang baru, mengisyaratkan pertumbuhan luar dalam yang cepat di mana inti menetap terlebih dahulu dan piringan dibangun ke luar. Kapsul waktu kosmik ini adalah tangkapan kebetulan dari PANORAMIC Survey, mode "paralel murni" inovatif JWST: sementara instrumen utama teleskop menargetkan satu petak langit, kamera sekunder diam-diam menyapu daerah yang berdekatan, menyelimuti area yang luas dan menangkap permata langka yang mungkin terlewatkan oleh survei yang ditargetkan. Dipimpin bersama oleh para peneliti termasuk Christina Williams (NSF NOIRLab) dan Pascal Oesch (University of Geneva), penemuan ini—dirinci dalam makalah Astronomi & Astrofisika 2025—mendorong batas evolusi galaksi awal. Zhúlóng tidak hanya besar dan cantik; itu tenang. Tidak seperti kekacauan yang didorong oleh penggabungan yang diharapkan di alam semesta muda, galaksi ini tampak menetap secara dinamis, dengan formasi bintang keseluruhan yang sederhana (~66 massa matahari per tahun, jauh di bawah urutan utama yang khas untuk era dan massanya). Ini menantang teori: beberapa galaksi dapat meroket melalui formasi, menumpuk massa dengan kecepatan yang sangat tinggi, dan memahat spiral elegan dalam waktu kurang dari satu giga tahun—jauh lebih cepat daripada yang diizinkan oleh banyak simulasi. "Naga Obor" ini menerangi alam semesta awal yang lebih berani, yang mampu melahirkan kecanggihan seperti Bima Sakti hampir sejak awal. Ini menetapkan tolok ukur penting untuk menyempurnakan model perakitan galaksi, asal lengan spiral, dan seberapa cepat ketertiban dapat muncul dari turbulensi kosmik. Lihatlah pemandangan JWST yang menakjubkan tentang Zhúlóng: Gambar inframerah yang tajam mengungkapkan lengan ikonik yang melengkung ke luar dari inti merah bersinar, piringan yang dihiasi dengan simpul pembentuk bintang—bukti bahwa bahkan di masa kanak-kanak alam semesta, keanggunan dapat berkembang di tengah deru penciptaan.

Selama beberapa dekade, misteri kosmik menghantui para astronom: teori memprediksi bahwa materi biasa – baryon seperti proton dan neutron – harus membentuk sekitar 5% dari total anggaran energi alam semesta, namun pengamatan bintang, galaksi, dan gas dingin kurang sekitar 30-50%. Di mana materi biasa yang hilang di alam semesta bersembunyi? Jawabannya, yang muncul dari pekerjaan detektif yang melelahkan di beberapa teleskop, terletak pada medium intergalaksi hangat-panas (WHIM) yang luas dan menyebar - jaring gas yang lemah pada suhu 100.000 hingga 10 juta derajat Kelvin yang menembus jaring kosmik seperti jalan raya tak terlihat yang menghubungkan galaksi dan kluster. Gas yang sulit dipahami ini sangat tersebar dan panas sehingga hampir tidak memancarkan cahaya yang terdeteksi dengan sendirinya. Sebaliknya, para astronom melihatnya secara tidak langsung: dengan melihat bagaimana secara halus mencetak garis penyerapan pada cahaya cemerlang dari quasar yang jauh—inti galaksi kuno yang menyala yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif. Saat cahaya quasar melakukan perjalanan miliaran tahun melintasi ruang angkasa, ia melewati filamen ini, di mana ion oksigen (seperti O VII dan O VIII) menyerap panjang gelombang sinar-X tertentu, meninggalkan penurunan dalam spektrum. Terobosan baru-baru ini telah mempertajam gambaran secara dramatis. Pada tahun 2025, para peneliti menggunakan data sinar-X XMM-Newton dan Chandra, dikombinasikan dengan pengamatan ultraviolet jauh, secara sistematis memburu garis penyerapan ini di garis pandang quasar. Analisis mereka menyematkan baryon yang hilang dengan kuat dalam fase WHIM yang lebih panas, sering disejajarkan dengan filamen skala besar yang dilacak oleh galaksi—persis seperti yang telah lama diprediksi oleh simulasi kosmologis. Yang lebih mencolok lagi, deteksi emisi langsung mulai muncul. Sebuah studi penting tahun 2025 mengungkapkan emisi WHIM murni dari filamen sepanjang 7,2 megaparsec murni di Shapley Supercluster, menggunakan spektroskopi sinar-X dari Suzaku dan XMM-Newton. Cahaya samar ini, bebas dari kontaminasi besar dari sumber titik atau cluster, menunjukkan gas pada 0,9 keV (10 juta derajat) dengan kepadatan sekitar 10⁻⁵ partikel per sentimeter kubik—cocok dengan perkiraan simulasi untuk benang kosmik ini dan memperhitungkan sebagian besar materi yang hilang tanpa melebih-lebihkan dari sumber yang belum terselesaikan. Pengamatan bertumpuk dari eROSITA telah memetakan WHIM dalam ribuan filamen, menunjukkan bahwa itu dapat menampung hingga 20% atau lebih dari baryon yang hilang di sulur penghubung ini. Penemuan-penemuan ini melengkapi sensus baryon, memvalidasi model standar kosmologi (ΛCDM) dan menerangi bagaimana galaksi memberi makan dan mendaur ulang gas melalui arus keluar galaksi dan keruntuhan gravitasi. Jaring kosmik bukan hanya kerangka materi gelap — itu hidup dengan plasma tersembunyi ini, mendorong evolusi alam semesta yang sedang berlangsung. Konsepsi dan pandangan simulasi seniman ini menangkap filamen bercahaya jaring kosmik (sering ditampilkan dalam warna oranye/merah untuk gas panas terhadap struktur biru yang lebih dingin), mengungkapkan jaringan filamen yang luas di mana sebagian besar materi biasa alam semesta telah bersembunyi selama ini.

Gambar baru ini adalah pandangan paling tajam Hubble pada NGC 7722, menyoroti jalur panjang debu merah tua yang melingkar di sekitar piringan luar galaksi dan lingkaran cahaya ini. Para astronom berpikir jalur debu yang khas ini adalah hasil dari penggabungan masa lalu dengan galaksi lain! Terletak sekitar 187 juta tahun cahaya jauhnya, NGC 7722 berada di konstelasi Pegasus. Kredit gambar: ESA/Hubble & NASA, R. J. Foley (UC Santa Cruz), Survei Energi Gelap/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA;