Bintang yang seharusnya tidak ada

Tim astronom eropa melakukan pengamatan untuk mencari sebuah bintang di Bima Sakti yang bagi banyak astronom adalah hal yang mustahil.  Bagaimana hasilnya?Tim peneliti ini akhirnya menemukan bintang yang mereka cari. Hampir seluruh bintang tersebut tersusun dari hidrogen dan helium. Hanya ada sejumlah kecil elemen kimia lainnya di bintang ini. Komposisinya menempatkan si bintang pada “area terlarang” dari teori pembentukan bintang.

Artinya, bintang ini seharusnya tidak pernah ada sejak awal.

Bintang Yang “Tak Pernah Ada”

Bintang SDSS J102915+172927 yang memiliki elemen berat paling sedikit. kredit : ESO/Digitized Sky Survey 2

Bintang yang ditemukan para pengamat tersebut merupakan sebuah bintang redup di rasi Leo (Sang Singa) dan diberi nama SDSS J102915+172927. Ia adalah bintang yang ditemukan memiliki jumlah elemen berat paling sedikit dari semua bintang yang sudah dipelajari. Elemen berat disini maksutnya elemen yang lebih berat dari helium atau yang disebut sebagai elemen logam oleh astronom. Massa SDSS J102915+172927 lebih kecil dari Matahari dan usianya lebih tua dari 13 milyar tahun.

Berdasarkan teori, bintang bermassa rendah dan memiliki jumlah logam yang sangat sedikit tak seharusnya ada karena awan materi dari pembentuknya tidak akan dapat berkondensasi. Mengapa demikian?

Teori pembentukan bintang mnyebutkan bintang dengan massa rendah seperti SDSS J102915+172927 (sekitar 0,8 massa Matahari atau lebh rendah) hanya akan terbentuk setelah ledakan supernova memperkaya medium antar bintang di atas harga kritis. Ini dikarenakan elemen berat akan bertindak sebagai agen pendingin yang membantu untuk meradiasikan keluar panas dari awan gas yang akan runtuh untuk membentuk bintang. Tanpa elemen berat tersebut, tekanan yang disebabkan oleh panas akan sangat kuat dan gravitasi awan akan terlalu lemah untuk mengatasi tekanan tersebut. Akibatnya awan akan runtuh.  Salah satu teori menyebutkan, agen pendingin tersebut diidentifikasikan sebagau karbon dan oksigen. Dan di dalam bintang SDSS J102915+172927, jumlah karbon sangat sedikit bahkan lebih rendah dari jumlah minimum yang dibutuhkan agar ia bisa efektif bekerja sebagai agen pendingin.

Jadi penemuan bintang tersebut untuk pertama kalinya, menempatkan sang bintang pada “area terlarang”, yang artinya lagi, para astronom harus meninjau kembali model pembentukan bintang.

Menarik bukan? Ilmu pengetahuan tidak pernah statik.

Elemen Berat di SDSS J102915+172927
Analisa terhadap SDSS J102915+172927 dilakukan menggunakan X-shooter dan instrumen UVES di VLT. Para astronom kemudian mengukur kelimpahan berbagai elemen kimia yang ada di dalam bintang. Hasilnya cukup mengejutkan, karena elemen berat di SDSS J102915+172927 sangat sedikit dengan jumlah lebih dari 20000 kali lebih sedikit dibanding yang ada di Matahari.

Penelitian yang dipimpin oleh Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Jerman dan Observatoire de Paris, Prancis) dan diawasi oleh Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris, Prancis) memang memberi cerita menarik bagi pembentukan bintang. Karena bintang yang dianggap tak mungkin ada bisa ditemukan keberadaannya di alam semesta. Bintang SDSS J102915+172927 memang merupakan bintang redup yang miskin elemen berat atau logam. Dalam pengamatan pertama yang dilakukan oleh tim astronom ini mereka hanya bisa mendeteksi satu tanda keberadaan elemen berat yaitu kalsium.

Untuk menemukan lebih banyak tanda keberadaan logam di bintang tersebut, para peneliti kemudiann mengajukan penambahan waktu penggunaan teleskop ESO agar mereka dapat meneliti si bintang lebih detil dengan waktu eksposur lebih panjang.

Usia Bintang
Kosmolog berpedapat bahwa elemen kimia ringan yakni hidrogen dan helium terbentuk sesaat setelah Big Bang (Dentuman Besar), bersama dengan lithium. Sedangkan hampir semua elemen lainnya baru terbentuk kemudian di dalam bintang. Ledakan supernova-lah yang kemudian menyebarkan materi bintang ke medium antar bintang dan memperkaya medium antar bintang dengan logam. Bintang baru yang terbentuk dari medium ini akan memilki jumlah logam yang lebih  banyak dalam komposisi pembentuknya dibanding bintang tua. Itulah sebabnya jumlah logam di dalam bintang bisa memberikan informasi usia bintang.

Mengingat bintang SDSS J102915+172927 memiliki kandungan logam yang miskin, artinya ia tergolong bintang yang sangat primitif atau dengan kata lain bintang ini merupakan bintang tertua yang pernah ditemukan.

Yang mengejutkan adalah kurangnya lithium di SDSS J102915+172927. Bintang seperti ini seharusnya memiliki komposisi yang mirip dengan alam semesta sesaat setelah Big Bang, yang hanya memiliki sangat sedikit logam. Tapi para peneliti menemukan hal yang berbeda di bintang ini. Jumlah lithium di bintang SDSS J102915+172927 berkisar 50 kali lebih kecil dari yang diharapkan ada dari materi yang dihasilkan setelah Big Bang.

Jadinya bisa dikatakan kalau bintang ini masih menyimpan misteri mengapa lithium yang baru terbentuk di awal alam semesta bisa hancur di dalam bintang SDSS J102915+172927.

Tim ini juga berhasil mengidentifikasi lebih banyak lagi kandidat yang tampaknya memiliki ciri yang sama dengan SDSS J102915+172927 bahkan kemungkinan ada yang lebih rendah kandungan elemen beratnya. Untuk itu di masa depan para astronom akan melakukan pengamatan lebih lanjut dengan VLT (Very Large Telescope)

Kredit : ESO