Teleskop Luar Angkasa James Webb baru saja menyampaikan berita penting tentang bayi kosmos. Kita berbicara tentang ‘pabrik’ kosmik yang menghasilkan debu bintang di alam semesta awal. Debu itu? Itu adalah bahan mentah dari segala sesuatu yang kita lihat sekarang. Bintang baru. Galaksi besar. Kita.
Tapi mari kita menjadi nyata. Melihat langsung galaksi-galaksi kuno itu sangatlah sulit. JWST sangat kuat, tentu saja. Ia melihat mereka. Tapi mendapatkan detailnya? Masih sebuah tantangan.
Jadi tim di balik terobosan ini melakukan apa yang dilakukan para ilmuwan cerdas. Mereka curang. Semacam itu.
Alih-alih berburu bukti jarum di tumpukan jerami di kegelapan pekat, mereka malah mencari lebih dekat ke rumah. Mereka mempelajari Sextans A. Sebuah galaksi kerdil yang hanya berjarak 4,6 juta tahun cahaya. Itu modern. Sudah dekat. Dan ia mengenakan pakaian kimia dari galaksi-galaksi pertama di alam semesta seperti pakaian yang dirancang dengan baik.
“Mempelajari secara langsung galaksi-galaksi yang menghuni alam semesta awal masih sangat sulit,” jelas ketua tim Claudio Gavetti dari INAF. “Mengamati galaksi terdekat seperti Sextans… menawarkan kita kesempatan berharga.”
Mengapa Sextans A Penting
Mari kita mundur. Alam semesta awal secara kimiawi membosankan. Sebagian besar hidrogen. Beberapa helium. Sejumput kecil barang yang lebih berat. Para astronom menyebutnya “logam”.
Bintang pertama—bintang POP III—lahir dari sup hambar ini. Mereka miskin logam. Namun mereka tidak menganggur. Mereka menggabungkan hidrogen dan helium. Mereka menempa elemen-elemen berat. Kapan mereka meninggal? Mereka meledak. Supernova menyebarkan logam-logam tersebut ke seluruh medium antarbintang.
Generasi selanjutnya: bintang POP II. Orang-orang ini mewarisi kekayaan. Mereka punya logam. Matahari kita? Kami adalah bintang POP I. Bahkan lebih kaya akan logam. Namun tidak semua galaksi mendapat memo tersebut. Galaksi kerdil seperti Sextans A tetap miskin. Sextans A hanya menampung 1% hingga 7% logam yang ditemukan di Matahari.
Ini adalah kapsul waktu. Proksi galaksi miskin logam yang membangun alam semesta.
Membuka Kedok Pabrik Debu
Gavetti dan rekannya mengarahkan instrumen NIRCam dan MIRI JWST ke observasi Sextans A. beresolusi tinggi. Mereka memetakan seluruh populasi bintang, dengan fokus pada fase siklus hidup tertentu. “Cabang raksasa merah tanpa gejala”.
Berikut mekanismenya. Bintang yang lebih besar dari matahari menghabiskan inti heliumnya. Mereka mengembangkan jantung karbon inert. Penggabungan berlanjut di cangkang luar. Pembakaran helium dan hidrogen. Lapisan bergantian.
Bintang itu menggembung. Kecerahan melonjak. Peningkatan seribu kali lipat.
Apa yang mereka temukan?
Sekitar 90% dari raksasa merah tanpa gejala ini tidak memiliki selubung debu. Telanjang. Tapi sekitar 20 di antaranya? Terkubur dalam cangkang debu tebal. Ini adalah pabriknya.
Mereka terbentuk antara 2 dan 3 miliar tahun yang lalu. Dari bintang yang awalnya bermassa 1,5 kali massa Matahari.
Gambaran Lebih Besar
Ini bukan hanya tentang Sextans A. Ini tentang garis keturunan. Penelitian ini mengklarifikasi bintang-bintang awal alam semesta yang kemungkinan menjadi sumber awan debu. Debu yang memperkaya bintang masa depan.
Kami sedang mengumpulkan bagaimana alam semesta berevolusi. Bagaimana alam semesta berubah dari sup hidrogen yang membosankan menjadi alam semesta terstruktur dan kaya logam yang kita huni saat ini.
Tingkat detailnya seperti ini? Tidak mungkin sebelum Webb. Sekarang, ini hanyalah hari Selasa bagi para astronom.
Namun pertanyaannya tetap terbuka. Berapa banyak “Sextans As” yang bersembunyi di kegelapan? Apakah alam semesta beruntung karena galaksi kerdil ini bertindak sebagai cermin? Kita mungkin tidak pernah tahu pasti. Tapi kita punya permulaan.
