Selama bertahun-tahun, Misteri Cahaya Pertama di alam semesta menjadi teka-teki terbesar bagi para ilmuwan. Bagaimana alam semesta yang dulunya gelap gulita setelah Big Bang tiba-tiba diterangi? Pertanyaan ini memicu berbagai penelitian dan observasi astrofisika. Kini, berkat kemajuan teknologi teleskop, sebagian dari misteri itu mulai terkuak.

Sebelum munculnya cahaya pertama, alam semesta berada dalam “Zaman Kegelapan Kosmik.” Setelah Big Bang, alam semesta sangat panas dan padat, terdiri dari plasma hidrogen dan helium yang terionisasi. Elektron dan proton tidak bisa membentuk atom stabil, sehingga foton tidak dapat bergerak bebas dan alam semesta pun gelap.

Sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang, alam semesta mendingin cukup untuk memungkinkan elektron dan proton bergabung, membentuk atom hidrogen netral. Pada titik ini, foton dapat bergerak bebas, menghasilkan apa yang kita sebut sebagai Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (CMB), cahaya tertua yang bisa kita lihat. Namun, ini belum Misteri Cahaya Pertama.

CMB adalah “foto bayi” alam semesta, tetapi ia tidak menunjukkan bintang atau galaksi pertama. Setelah era CMB, alam semesta kembali gelap selama ratusan juta tahun. Ini adalah periode kritis sebelum Misteri Cahaya Pertama yang sesungguhnya, yaitu munculnya bintang-bintang pertama yang menyinari kosmos.

Para ilmuwan meyakini bahwa Misteri Cahaya Pertama ini berasal dari bintang-bintang generasi pertama, yang disebut Bintang Populasi III. Bintang-bintang ini sangat besar, panas, dan berumur pendek, terbentuk dari hidrogen dan helium primordial tanpa elemen berat. Radiasi UV ekstrem dari bintang-bintang ini kemudian mengionisasi kembali gas di sekitarnya.

Penemuan ini diperkuat oleh observasi teleskop seperti James Webb Space Telescope (JWST). JWST mampu mendeteksi galaksi-galaksi purba yang terbentuk sangat awal dalam sejarah alam semesta, menunjukkan tanda-tanda ionisasi ulang yang masif. Data ini memberikan petunjuk kuat tentang sumber cahaya awal.

Penelitian terbaru yang menggunakan model simulasi dan data observasi mengindikasikan bahwa proses reionisasi alam semesta, yaitu saat gas netral kembali terionisasi oleh cahaya bintang-bintang pertama, terjadi lebih awal dari perkiraan sebelumnya. Ini memperjelas kronologi kemunculan cahaya.