[비즈한국] Apa bintang terberat yang pernah ditemukan di alam semesta? Hal ini masih menjadi bahan perdebatan. Awan Magellan Besar, yang dapat dilihat di langit malam belahan bumi selatan, adalah lokasi di mana bintang-bintang muda masih terus lahir secara aktif. Kita bisa melihat tempat di mana bintang-bintang yang baru lahir memancarkan energi dahsyat ke segala arah, meniup awan debu dan menyisakan pemandangan yang menakjubkan. Salah satunya adalah pemandangan awan yang tertiup seperti laba-laba raksasa yang menyeramkan, itulah sebabnya ia disebut Nebula Tarantula.
Di tempat ini, pernah ditemukan bintang yang sangat berat hingga melampaui perkiraan para astronom. Nama bintang tersebut adalah R136. Saat pertama kali ditemukan, massanya diperkirakan mencapai lebih dari 2.000 kali massa matahari. Namun, para ahli berpendapat bahwa seberat apa pun sebuah bintang, ia tidak mungkin melebihi 100 kali massa matahari. Massa sebesar itu sungguh tidak masuk akal.
Setelah itu, Teleskop Luar Angkasa Hubble digunakan untuk mengamati Awan Magellan secara mendetail. Foto di bawah ini adalah penampakan Awan Magellan yang dipotret oleh Hubble pada 20 Oktober 2009. Melalui pengamatan Hubble yang lebih rinci, para astronom menyadari bahwa R136 sebenarnya bukanlah satu bintang tunggal, melainkan sebuah gugus bintang kecil yang terdiri dari banyak bintang. Bintang-bintang tersebut berkumpul begitu rapat di ruang yang sempit sehingga tidak terlihat terpisah.
Terdapat banyak bintang yang terkumpul dalam ruang selebar kurang dari 0,6 tahun cahaya. Faktanya, setidaknya tujuh atau lebih bintang di antaranya memiliki massa yang melebihi 100 kali massa matahari. Menariknya, tempat ini adalah lokasi yang sangat padat dan berat, yang menampung peringkat 1 hingga 25 bintang terberat dari semua bintang yang pernah ditemukan manusia. Sebelum adanya Hubble, karena keterbatasan penglihatan yang kabur, area ini dianggap sebagai satu kesatuan, sehingga muncul kesalahpahaman bahwa ada bintang yang sangat berat hingga 2.000 kali massa matahari.
Namun, misteri di tempat ini belum berakhir. R136 memang sudah lama terkenal sebagai gugus bintang tempat tinggal bintang-bintang terberat, tetapi kini ia mendapatkan gelar lain. Gelar tersebut adalah gugus bintang tempat tinggal bintang-bintang ultra-cepat yang bergerak paling gesit.
Sebelum James Webb meluncur ke luar angkasa, Teleskop Luar Angkasa Hubble berperan sebagai mata yang menunjukkan alam semesta dengan paling jelas. Selain itu, ada teleskop luar angkasa lain yang menjalankan misinya dengan setia, yaitu Gaia. Gaia mengorbit di sekitar matahari bersama Bumi dan mengukur jarak serta pergerakan detail ratusan juta bintang di galaksi kita. Melalui ini, peta tiga dimensi bintang-bintang dalam jarak puluhan ribu tahun cahaya di sekitar kita telah diselesaikan. Ia juga memungkinkan kita untuk melacak jalur pergerakan setiap bintang ke masa lalu, di mana mereka berada, dan memprediksi ke mana mereka akan bergerak di masa depan.
Berkat performa yang luar biasa, mata Gaia tidak hanya terbatas di galaksi kita. Bintang-bintang di Awan Magellan, galaksi kerdil yang paling dekat dengan Bimasakti, juga menjadi target Gaia. Baru-baru ini, berdasarkan hasil pengamatan Gaia, para astronom menemukan fakta bahwa bintang-bintang di gugus R136 di Awan Magellan bergerak dengan sangat cepat. Seolah-olah bintang-bintang di dalam gugus tersebut ingin melompat keluar dengan cepat. Bintang-bintang yang tampak mencoba melarikan diri keluar dari gugus ini disebut sebagai *runaway stars* (bintang pelarian).
Seperti yang dijelaskan sebelumnya, gugus ini adalah salah satu wilayah pembentukan bintang paling aktif di mana banyak bintang muda lahir secara meledak. Terdapat lebih dari 70 bintang tipe-O yang sangat berat dan bintang Wolf-Rayet yang ganas, yang memuntahkan energi besar ke segala arah. Massa total gugus ini sendiri melebihi 450.000 kali massa matahari. Karena ini adalah lokasi yang sangat sesak dengan bintang-bintang berat yang berkumpul di ruang sempit, orbit bintang-bintang tersebut terombang-ambing akibat interaksi gravitasi satu sama lain. Itulah sebabnya terkadang muncul bintang malang yang terlempar keluar dari orbit aslinya dan terbang menjauhi gugus dengan cepat. Para astronom telah menemukan bintang yang dikenal sebagai *runaway stars* di gugus ini melalui pengamatan teleskop Hubble sebelumnya.
Namun, data pengamatan Gaia kali ini meningkatkan jumlah *runaway stars* menjadi 55 buah secara instan. Semuanya melarikan diri dengan cepat dari pusat gugus. Yang mengejutkan adalah jumlah *runaway stars* yang teridentifikasi kali ini mencapai sepertiga dari total seluruh bintang yang telah ditemukan di gugus tersebut hingga saat ini. Faktanya, 30% dari anggotanya sedang melakukan pelarian besar secara serentak!
Berdasarkan hasil pelacakan mundur sejarah pergerakan detail setiap bintang melalui data pengamatan Gaia, diperkirakan terjadi dua kali pelarian besar di gugus ini. Gelombang pertama terjadi 1,8 juta tahun yang lalu, sekitar waktu gugus tersebut pertama kali lahir. Banyak bintang terbentuk dengan aktif secara instan, memicu interaksi gravitasi pertama, dan pada saat itulah banyak bintang terbang keluar dari gugus. Setelah menikmati kedamaian sejenak, gelombang kedua terjadi 200.000 tahun yang lalu ketika gugus ini melintas dekat dengan gugus bintang tetangga. Para astronom menduga gugus tetangga, yang baru ditemukan pada tahun 2012, sebagai pelakunya. Akibat mengalami gelombang kedua ini, sebagian besar bintang di dalam gugus tersebut keluar secara serentak ke arah yang hampir sama.
Semakin berat massa sebuah bintang, semakin pendek umurnya. Mereka mengakhiri hidup singkatnya dalam hitungan jutaan hingga puluhan juta tahun dan menghilang dengan ledakan supernova raksasa. *Runaway stars* yang keluar dari tempat tinggal aslinya dan mengembara di ruang galaksi bisa menjadi eksistensi seperti bom waktu yang bisa meledak kapan saja dan di mana saja di dalam galaksi. Para astronom berpendapat jika bintang-bintang yang bergerak cepat di luar angkasa seperti ini telah ada sejak masa lalu, mereka mungkin menjadi pemeran utama yang menyebabkan reionisasi, yaitu saat alam semesta terionisasi secara keseluruhan sejak lama.
Bintang-bintang mirip bom waktu yang terbang ke seluruh pelosok alam semesta ini mungkin meledak dan memuntahkan sinar ultraviolet yang kuat ke ruang angkasa di sekitarnya. Terutama ledakan *runaway stars* yang menembus ke dalam awan debu di ruang angkasa, kemungkinan besar telah mengionisasi atom-atom di awan gas sekitarnya secara massal.
Awan Magellan adalah salah satu lokasi luar biasa yang menyertai sejarah manusia dan sejarah perkembangan ilmu pengetahuan. Terutama banyak penemuan besar di bidang astronomi terjadi di Awan Magellan. Awan Magellan, yang menjadi pemandu bagi penjelajah Magellan saat pertama kali mengarungi laut belahan bumi selatan dan melihat gumpalan awan bintang yang kabur di langit, kemudian menunjukkan penampakan bintang variabel yang berubah-ubah pada tahun 1900-an. Berkat penemuan astronom Henrietta Leavitt yang meneliti hal ini, kita memperoleh cara untuk mengukur jarak bintang dengan bintang variabel dan mengukur skala alam semesta, serta memberikan kesempatan bagi Edwin Hubble untuk mengungkap realitas alam semesta luas yang dipenuhi dengan banyak galaksi di luar Bimasakti.
Dan kini, Awan Magellan adalah tempat paling dinamis yang menampung bintang-bintang terberat dan tercepat di sisi kita. Bisa dikatakan ini adalah kotak sampel dan kotak harta karun paling menakjubkan yang menampung contoh-contoh paling ekstrem yang bisa kita temui di alam semesta. Ini juga merupakan dunia terindah yang tidak pernah terlewatkan untuk diamati oleh James Webb, Hubble, dan semua teleskop luar angkasa.
Fakta bahwa ada dua kotak harta karun berharga ini di sisi Bimasakti, mungkin bisa dibilang sebagai keberuntungan astronomis yang luar biasa. Karena kita tidak perlu repot-repot mencari di alam semesta yang jauh dan kabur, jutaan tahun cahaya jauhnya, kita bisa mengamati fenomena paling ekstrem yang terjadi di alam semesta dengan jauh lebih mudah tepat di samping kita. Jika Awan Magellan tidak berada di sisi Bimasakti, perkembangan astronomi umat manusia mungkin akan tertinggal berabad-abad lamanya.
Referensi
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08013-8
Siapakah penulis Ji Ung-bae? Ia mencintai kucing dan alam semesta. Sejak kecil, setelah menonton 'Galaxy Express 999', ia memiliki impian untuk menyebarluaskan keindahan alam semesta. Saat ini, ia meneliti evolusi melalui interaksi galaksi di Pusat Penelitian Evolusi Galaksi dan Laboratorium Kosmologi Dekat Universitas Yonsei, serta melakukan berbagai kegiatan komunikasi sains seperti ceramah dan menulis. Ia telah menulis buku seperti 'Obsatarium yang Bersemi', 'Memikirkan Alam Semesta Sepanjang Hari', dan 'Bintang, Sains Cahaya'.