Para astronom mungkin akhirnya menemukan “pistol yang berasap” untuk bintang-bintang paling awal di alam semesta. Gumpalan gas bercahaya di kejauhan, yang diamati hanya 450 juta tahun setelah Big Bang, menunjukkan ciri-ciri kimiawi yang berbeda dari bintang-bintang generasi pertama yang pernah terbentuk.
Misteri Bintang Populasi III
Untuk memahami pentingnya penemuan ini, kita harus melihat garis waktu kosmik. Para astronom mengkategorikan bintang ke dalam “populasi” berdasarkan komposisi kimianya:
- Populasi I & II: Bintang-bintang yang kita lihat sekarang, mengandung “logam”—elemen yang lebih berat daripada helium (seperti karbon, oksigen, dan besi) yang diciptakan oleh bintang-bintang sekarat generasi sebelumnya.
- Populasi III: Teori bintang generasi pertama. Ini lahir dari bahan murni yang tersisa dari Big Bang: hidrogen, helium, dan sejumlah kecil litium.
Karena mereka kekurangan unsur-unsur berat yang membantu mendinginkan awan gas selama pembentukannya, bintang-bintang Populasi III diyakini berukuran sangat besar—berpotensi hingga 1.000 kali massa Matahari kita —dan sangat terang. Meskipun para ilmuwan telah lama berteori bahwa mereka terbentuk sekitar 13,5 miliar tahun yang lalu, sebagian besar bukti yang ditemukan sejauh ini berasal dari sejarah kosmik yang jauh kemudian, sekitar 1 miliar tahun setelah Big Bang. Penemuan baru ini mendorong garis waktu tersebut jauh ke belakang.
Perkenalkan “Hebe”: Ciri Khas Kaum Muda
Objek tersebut, dijuluki Hebe (mengacu pada dewi pemuda Yunani), pertama kali terdeteksi pada tahun 2024. Namun, observasi resolusi tinggi dari James Webb Space Telescope (JWST) pada tahun 2025lah yang memberikan data pasti yang diperlukan untuk menganalisis susunannya.
Penelitian ini, yang dirinci dalam serangkaian makalah di arXiv.org, menyoroti dua temuan penting:
1. Kekurangan Unsur Berat: Gumpalan tersebut tidak menunjukkan tanda-tanda adanya unsur yang lebih berat dari helium.
2. Radiasi Energi Tinggi: Gas memancarkan pola cahaya tertentu dari hidrogen dan helium berenergi tinggi. Hal ini menunjukkan adanya sumber radiasi yang kuat dan berenergi tinggi—persis seperti yang diharapkan dari bintang-bintang Populasi III yang masif dan berumur pendek.
“Ini adalah kasus yang biasa terjadi pada bintang generasi pertama,” kata Roberto Maiolino dari Universitas Cambridge, salah satu penulis penelitian ini. “Tidak ada penjelasan yang benar-benar memuaskan untuk sumber lain.”
Teka-teki Kosmologis: Masalah Kedekatan
Penemuan ini menimbulkan komplikasi baru pada model astronomi yang ada. Hebe terletak di dekat GN-z11, sebuah galaksi masif yang memiliki massa 1 miliar matahari.
Berdasarkan simulasi saat ini, bintang Populasi III seharusnya tidak berada di dekat galaksi sebesar itu. Galaksi-galaksi besar telah “berevolusi secara kimiawi”, yang berarti mereka telah mengalami cukup banyak kelahiran dan kematian bintang sehingga “mencemari” lingkungannya dengan unsur-unsur berat. Menemukan gumpalan murni bebas logam seperti Hebe yang begitu dekat dengan galaksi masif menimbulkan pertanyaan mendasar:
- Bagaimana sistem asli ini dapat bertahan di lingkungan yang seharusnya terkontaminasi bahan kimia?
- Mungkinkah gravitasi berperan? Beberapa ahli teori berpendapat bahwa gravitasi galaksi yang sangat besar seperti GN-z11 mungkin menarik kantong-kantong gas murni yang belum tersentuh dari jaringan kosmik di sekitarnya, sehingga menyediakan bahan mentah bagi bintang-bintang kuno ini untuk terbakar.
Menantikan
Hebe diperkirakan berukuran sekitar 1.200 tahun cahaya, terdiri dari dua cluster berbeda dengan massa gabungan yang setara dengan antara 10.000 dan beberapa ratus ribu matahari. Mengingat besarnya skala bintang Populasi III, cluster tersebut mungkin hanya berisi beberapa ratus bintang.
Penemuan ini memberikan peta jalan baru bagi para astronom. Dengan mempelajari Hebe, para peneliti berharap dapat mengungkap rahasia bagaimana sumber cahaya pertama di alam semesta lahir dan bagaimana sumber cahaya tersebut membentuk kosmos yang kita huni saat ini.
Kesimpulan: Deteksi Hebe memberikan gambaran awal yang langka tentang era bintang Populasi III, sehingga menantang pemahaman kita tentang bagaimana bintang pertama terbentuk dan bertahan di hadapan galaksi masif yang berevolusi secara kimia.
