[비즈한국] Dulu, benda langit mencurigakan seperti ‘Oumuamua dan 3I/ATLAS tiba-tiba mengunjungi tata surya kita. Mereka datang dari sistem bintang lain yang jauh di luar tata surya dan melintasi matahari dengan cepat. 'Oumuamua menunjukkan akselerasi yang tak terduga, sementara 3I/ATLAS dikonfirmasi sebagai objek antarbintang ketiga yang datang dari luar tata surya. Hal ini sempat memicu imajinasi apakah benda-benda tersebut adalah wahana antariksa yang dikirim oleh peradaban asing.
Namun, hingga saat ini tidak ada bukti bahwa benda-benda tersebut adalah objek buatan. Baik 'Oumuamua maupun 3I/ATLAS tampaknya hanyalah benda alami yang terdiri dari batu dan es yang terlempar dari sistem bintang lain.
Akan tetapi, di masa lalu yang jauh lebih lama, ada entitas yang ukurannya tak tertandingi oleh benda-benda tersebut pernah mengunjungi tata surya. Bukan sekadar bongkahan komet atau asteroid, melainkan satu bintang utuh yang melintas sangat dekat dengan tata surya kita.
Tentu saja, ini bukan berarti bintang tersebut melintas di antara Bumi dan Jupiter. Bintang itu melintas jauh di luar sistem planet kita, tepatnya di Awan Oort yang menyelimuti tata surya seperti awan raksasa. Yang lebih mengejutkan adalah peristiwa ini mungkin belum berakhir di masa lalu. Ada dugaan bahwa komet-komet yang diguncang oleh bintang yang melintas sekitar 2,5 juta tahun lalu terus berjatuhan ke arah tata surya bagian dalam selama jutaan tahun, dan dampaknya mungkin masih terasa hingga hari ini.
Bintang yang meninggalkan jejak tersebut bernama HD 7977. Tata surya kita bukanlah pulau terisolasi yang mengapung sendirian di alam semesta yang hampa. Matahari mengorbit pusat galaksi kita, dan bintang-bintang di sekitarnya juga bergerak dengan kecepatan dan arah yang berbeda. Dalam skala waktu yang sangat panjang, jarak antar bintang terus berubah. Sebagian besar bintang melintas terlalu jauh sehingga tidak memberikan dampak berarti bagi tata surya. Namun, sesekali muncul bintang yang mendekat cukup dekat hingga mampu mengguncang Awan Oort dengan kuat.
Contoh yang paling terkenal adalah Bintang Scholz. Sistem bintang ganda redup yang saat ini berjarak sekitar 22 tahun cahaya dari matahari ini, sekitar 70.000 tahun yang lalu, pernah mendekat hingga jarak sekitar 50.000 AU dari matahari. Meskipun itu adalah 50.000 kali jarak antara bumi dan matahari, jika mempertimbangkan skala Awan Oort, bintang tersebut bisa dikatakan telah melewati bagian dalamnya.
Bintang Scholz juga kemungkinan telah mengubah orbit beberapa komet. Namun, peristiwa ini baru terjadi 70.000 tahun yang lalu. Komet yang berangkat dari Awan Oort biasanya membutuhkan waktu ratusan ribu hingga jutaan tahun untuk sampai ke tata surya bagian dalam. Besar kemungkinan dampak penuh dari komet-komet yang dikirim oleh Bintang Scholz belum tiba.
Sebaliknya, HD 7977 melewati tata surya jauh lebih lama. Jika komet-komet yang diguncang oleh bintang ini tiba di bagian dalam tata surya sekarang, hal itu tidaklah aneh secara kronologis. Awan Oort adalah gudang benda langit kecil yang paling jauh dari tata surya. Meskipun bentuk pastinya belum pernah teramati secara langsung, ia diperkirakan sebagai struktur sferis raksasa yang membentang dari ribuan hingga puluhan ribu AU, bahkan hingga mendekati 100.000 AU dari matahari.
Di dalamnya mungkin terdapat miliaran hingga triliunan benda es. Komet periode panjang, yang membutuhkan waktu ratusan ribu hingga jutaan tahun untuk mengelilingi matahari, umumnya berasal dari sini. Biasanya, gravitasi piringan galaksi kita menarik Awan Oort secara perlahan. Fenomena ini disebut gaya pasang surut galaksi. Gaya pasang surut galaksi secara perlahan membelokkan orbit komet dan mengubah jarak perihelion (titik terdekat dengan matahari). Jika sebagian di antaranya jatuh hingga ke bagian dalam orbit Jupiter dan Saturnus, barulah mereka menjadi komet periode panjang yang dapat kita amati.
Proses ini tidak sepenuhnya acak. Jika gaya pasang surut galaksi menjadi penyebab utama, maka arah orbit komet yang memasuki bagian dalam tata surya seharusnya memiliki bias tertentu berdasarkan piringan galaksi kita. Sederhananya, ada arah orbit tertentu yang disukai oleh gaya pasang surut galaksi saat mendorong komet ke arah matahari. Oleh karena itu, komet yang baru pertama kali masuk dari Awan Oort seharusnya tidak muncul dalam proporsi yang sama persis dari segala arah langit.
Namun, pengamatan sebenarnya tidak sesuai dengan prediksi ini. Penelitian yang diterbitkan dalam 'The Planetary Science Journal' pada tahun 2026 ini membagi komet periode panjang menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah ‘komet yang baru secara dinamis’. Komet ini memiliki sumbu semi-mayor lebih besar dari 10.000 AU, belum pernah dipengaruhi oleh gravitasi kuat planet raksasa, dan pada dasarnya merupakan benda langit yang baru pertama kali mengunjungi bagian dalam tata surya. Kelompok kedua adalah ‘komet kembalian muda’. Komet ini memiliki sumbu semi-mayor antara 1.000 AU hingga 10.000 AU, yakni benda langit yang sudah pernah melintasi bagian dalam tata surya sekali atau beberapa kali dan kini kembali lagi.
Peneliti hanya menggunakan komet yang ditemukan setelah tahun 1990, saat eksplorasi seluruh langit mulai dilakukan secara sistematis. Setelah membatasi kesalahan orbit secara ketat, sebanyak 107 komet baru secara dinamis dan 112 komet kembalian muda dimasukkan ke dalam analisis. Di sini, perbedaan aneh muncul. Arah orbit komet kembalian muda sangat cocok dengan simulasi yang didominasi oleh gaya pasang surut galaksi. Artinya, tidak ada konflik yang jelas antara pengamatan dan model. Namun, komet yang baru pertama kali mengunjungi bagian dalam tata surya justru terdistribusi terlalu isotropik (merata). Jika hanya gaya pasang surut galaksi yang bekerja, seharusnya ada lebih banyak komet yang masuk dari arah tertentu, namun komet yang sebenarnya muncul dari hampir semua arah dengan jumlah yang mirip. Distribusinya sangat mendekati acak.
Ini adalah hasil yang aneh. Komet kembalian muda sebenarnya tercipta saat komet yang baru secara dinamis melintasi bagian dalam tata surya lalu kembali lagi. Namun, komet yang saat ini masuk untuk pertama kali justru datang dari arah yang hampir acak, sementara komet yang telah masuk sebelumnya dan kembali masih mengingat arah yang dipengaruhi gaya pasang surut galaksi.
Tim peneliti berpendapat bahwa kedua jenis komet tersebut berangkat dari Awan Oort pada waktu yang berbeda. Mereka kemudian menunjuk bintang yang mengguncang Awan Oort dengan kuat sekitar 2,5 juta tahun lalu sebagai tersangka. Teleskop antariksa Gaia mengukur posisi dan gerakan bintang-bintang saat ini dengan presisi. Jika gerakan ini dihitung mundur berdasarkan waktu, kita dapat melacak posisi bintang-bintang tersebut di masa lalu. Hasilnya mengungkapkan bahwa HD 7977, bintang yang mirip dengan matahari, melintas dekat dengan matahari sekitar 2,47 juta hingga 2,76 juta tahun yang lalu. Saat ini bintang tersebut berjarak sekitar 246 tahun cahaya dari matahari, namun di masa lalu, ia masuk jauh hingga ke bagian dalam Awan Oort.
Tim peneliti melakukan 13 simulasi di mana HD 7977 melewati matahari pada jarak yang berbeda-beda, mulai dari 3.162 AU hingga 51.190 AU. Mereka menghitung pengaruh Awan Oort, empat planet raksasa, gaya pasang surut galaksi, dan pengaruh lintasan bintang lemah lainnya. Di antara simulasi tersebut, yang paling akurat menggambarkan orbit komet sebenarnya adalah skenario di mana HD 7977 melewati matahari pada jarak antara 6.000 AU hingga 10.000 AU. Jika dikonversi ke tahun cahaya, itu hanya sekitar 0,1 hingga 0,16 tahun cahaya.
Mengingat jarak rata-rata Pluto adalah sekitar 40 AU, jarak antara matahari dan HD 7977 adalah sekitar 150 hingga 250 kali radius orbit Pluto. Dalam skala kehidupan sehari-hari ini sangat jauh, namun jika dibandingkan dengan jarak rata-rata antar bintang, ini sebenarnya adalah lintasan yang sangat dekat.
Jika HD 7977 memang bintang dengan kecerahan yang mirip matahari dan mendekat hingga jarak 6.000 hingga 10.000 AU, maka di langit malam saat itu, bintang tersebut akan tampak jauh lebih terang daripada Venus. Magnitudo tampak bintang tersebut kemungkinan berada di kisaran minus 7 hingga minus 8. Meskipun tidak cukup terang untuk menerangi malam seperti bulan purnama, bintang ini mungkin terlihat cukup mencolok, setara dengan bulan sabit tipis. Pada saat itu, di Bumi, Homo erectus belum muncul atau manusia purba baru saja mulai bermunculan. Meski tidak ada catatan tertulis, ada kemungkinan nenek moyang manusia pada masa itu sempat melihat bintang yang luar biasa terang muncul secara tiba-tiba di langit malam.
Gravitasi bintang ini menyebarkan komet di Awan Oort ke segala arah. Komet-komet yang berada di sekitar 10.000 AU dari matahari memiliki periode orbit yang relatif pendek. Benda-benda ini tiba di bagian dalam tata surya relatif cepat setelah HD 7977 lewat. Setelah orbitnya berubah karena gravitasi planet raksasa dan kembali lagi, mereka membentuk kelompok komet kembalian muda saat ini. Komet-komet ini memang dipengaruhi oleh HD 7977, namun lintasan bintang tersebut tidak cukup kuat untuk menghapus sepenuhnya arah orbit yang sudah ada. Itulah sebabnya sisa-sisa gaya pasang surut galaksi yang bekerja sebelumnya masih terlihat sebagian.
Di sisi lain, komet yang berada lebih dari 20.000 AU dari matahari memiliki periode orbit yang jauh lebih lama. Benda-benda ini baru tiba di bagian dalam tata surya sekarang, 2 hingga 3 juta tahun setelah bintang itu lewat. Komet di bagian luar Awan Oort lebih mudah terganggu oleh gravitasi HD 7977. Lintasan bintang tersebut hampir sepenuhnya mengacak arah orbit aslinya. Karena mereka teramati sebagai komet baru secara dinamis saat ini, komet-komet baru tersebut tampak datang dari segala arah secara merata.
Tepat setelah bintang melintas, komet tidak langsung tiba di dekat Bumi secara bersamaan. Karena skala Awan Oort yang sangat besar, hujan komet berlangsung perlahan selama jutaan tahun. Dalam simulasi, jika HD 7977 lewat pada jarak 6.000 hingga 10.000 AU, jumlah rata-rata komet periode panjang yang memasuki tata surya bagian dalam selama 2,5 juta tahun terakhir adalah sekitar 7 hingga 12 kali lebih banyak daripada jika hanya gaya pasang surut galaksi yang bekerja. Ini bukan ledakan singkat pada momen tertentu. Komet dengan sumbu semi-mayor 20.000 hingga 50.000 AU baru keluar dari Awan Oort dan tiba di tata surya bagian dalam setelah 3 hingga 10 juta tahun pasca lintasan bintang. Itulah sebabnya, bahkan saat ini, 2,5 juta tahun kemudian, tingkat masuknya komet periode panjang bisa tetap 2 hingga 2,5 kali lebih tinggi dari biasanya. Kita tidak sedang mengamati sisa-sisa hujan komet yang sudah lewat, melainkan sedang menjalani bagian akhir dari hujan komet yang belum berakhir.
Hasil ini juga berdampak pada cara kita memperkirakan skala Awan Oort. Awan Oort terlalu jauh dan gelap sehingga sulit untuk menghitung benda di dalamnya secara langsung. Para astronom menghitung jumlah komet periode panjang baru yang masuk ke tata surya bagian dalam, lalu membandingkannya dengan rasio masuknya komet dalam simulasi untuk memperkirakan jumlah total benda di Awan Oort. Namun, jika saat ini adalah masa khusus di mana komet masuk dua kali lebih banyak dari biasanya, maka perhitungan yang ada saat ini—yang mengasumsikan tingkat masuk saat ini sebagai nilai normal—dapat menyebabkan penilaian berlebih terhadap jumlah benda di Awan Oort. Makalah tersebut menunjukkan bahwa jika HD 7977 adalah penyebab isotropi orbit komet saat ini, maka estimasi jumlah total benda di Awan Oort mungkin perlu diturunkan sekitar 2 hingga 2,5 kali lipat.
Namun, satu hal yang pasti: sejarah tata surya tidak ditentukan hanya oleh matahari dan planet-planet. Bintang-bintang sekitar yang melakukan perjalanan bersama di Galaksi Bima Sakti terkadang melanggar batas tata surya dan meninggalkan perubahan yang berlangsung hingga jutaan tahun kemudian. Dan peristiwa seperti ini akan terjadi lagi di masa depan. Sekitar 1,3 juta tahun lagi, bintang tipe K, Gliese 710, diperkirakan akan mendekat hingga sekitar 10.000 AU atau 0,16 tahun cahaya dari matahari. Gliese 710 juga dapat mengganggu Awan Oort dan memicu hujan komet baru jutaan tahun setelahnya.
Jika manusia di masa depan mampu bertahan hidup hingga bisa melakukan eksplorasi antarbintang, bintang yang mendekat seperti ini bisa menjadi semacam batu loncatan. Tentu saja, 10.000 AU juga merupakan jarak yang tidak mudah ditempuh dengan teknologi antariksa berawak saat ini. Namun, jika bintang yang biasanya berjarak beberapa tahun cahaya mendekat hingga 0,16 tahun cahaya, tingkat kesulitan eksplorasi antarbintang akan berubah drastis.
Dulu, 'Oumuamua dan 3I/ATLAS mengunjungi tata surya sebagai puing-puing kecil yang datang dari sistem bintang lain. Namun, dalam pertemuan antar bintang, sang pengunjung tidak selalu berupa kerikil kecil. Terkadang, bintang itu sendiri yang datang hingga ke ambang pintu tata surya. Dan bintang tersebut tidak pergi begitu saja tanpa meninggalkan jejak. Ia mengguncang Awan Oort yang jauh dan mengirim komet-komet ke arah tata surya selama jutaan tahun.
Referensi
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ae7a65
https://www.nature.com/articles/s41598-025-29033-y
Tentang Penulis Ji Woong-bae: Mencintai kucing dan alam semesta. Sejak kecil, setelah menonton ‘Galaxy Express 999’, ia bermimpi untuk menyebarluaskan keindahan alam semesta. Saat ini, ia menjabat sebagai asisten profesor di Fakultas Studi Liberal, Universitas Sejong, melakukan berbagai kegiatan komunikasi sains seperti kuliah dan penulisan. Ia menulis buku seperti ‘Mengenai Ketidakbergunaan Astronom’, ‘Kita Semua Terlahir sebagai Astronom’, dan ‘Pertanyaan Aneh yang Muncul Saat Melihat Alam Semesta’, serta menerjemahkan buku seperti ‘Bagaimana Saya Membunuh Pluto’, ‘Quantum Life’, dan ‘UFO’ .