Jejak Bintang Pertama Di Alam Semesta Berhasil Terdeteksi

http:// .blogspot.com/
Bintang-bintang paling masif di alam semesta awal akan mengeluarkan material yang tinggi zat besi ketika mereka meledak. Para astronom dapat membaca komposisi bintang generasi berikutnya untuk menentukan apa yang membuat nenek moyang mereka.

Sebuah bintang kuno di halo sekitar galaksi Bima Sakti tampaknya mengandung jejak material yang dilepas oleh kematian salah satu bintang pertama di alam semesta, sebuah laporan studi baru.

Jejak kimia dari bintang kuno ini menunjukkan bahwa ia memiliki material yang berasal dari ledakan supernova yang menandai kematian sebuah bintang besar di alam semesta awal salah satunya mungkin 200 kali lebih masif dari matahari.

Penelitian ini dipimpin oleh Wako Aoki, dari Observatorium Astronomi Nasional Jepang.

Raksasa Tersembunyi

Bintang-bintang pertama di alam semesta, yang dikenal sebagai Bintang Populasi III, terbentuk dari hidrogen dan helium yang mendominasi alam semesta awal. Melalui fusi nuklir, unsur-unsur lain ditempa dalam inti mereka. Di akhir hidup mereka, supernova menyebar unsur-unsur itu ke dalam ruang di sekitar mereka, di mana material tersebut masuk ke bintang generasi berikutnya.

Bintang-bintang raksasa pertama di alam semesta berumur pendek, sehingga untuk menentukan komposisi mereka, para ilmuwan harus memeriksa susunan komposisi keturunan mereka bintang yang terbentuk dari material yang didistribusikan oleh kematian bintang pertama saat meledak. Meskipun simulasi numerik menunjukkan bahwa setidaknya beberapa bintang pertama memiliki bentuk yang sangat besar, tidak ada bukti pengamatan sebelumnya yang berhasil mengkonfirmasi keberadaan mereka.

Aoki dan tim ilmuwan menggunakan Teleskop Subaru di Hawaii untuk melakukan pengamatan tindak lanjut dari sejumlah besar sampel dari bintang bermassa rendah yang memiliki kandungan logam yang sangat sedikit (elemen selain hidrogen dan helium). Mereka mengidentifikasi SDS J0018-0939, sebuah bintang kuno yang berjarak hanya 1.000 tahun cahaya dari Bumi.

“Karena memiliki elemen berat yang sangat rendah,itu menunjukkan bahwa bintang ini cukup tua,sekitar 13 miliar tahun”,kata Aoki. (Para ilmuwan menduga bahwa Big Bang yang menciptakan alam semesta terjadi sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu.)

Komposisi kimia dari SDS J0018-0939 menunjukkan bahwa bintang ini menelan material yang berasal dari ledakan sebuah bintang kuno tunggal besar,bukan beberapa bintang kecil. “Jika bintang yang terbentuk berasal dari beberapa ledakan supernova,rasio kelimpahan aneh di bagian dalam bintang akan hilang”,kata Aoki.

Volker Bromm dari University of Texas, Austin setuju. Ia mengatakan bahwa SDS J0018 kemungkinan berevolusi dari material bintang tunggal, yang mungkin memiliki massa 200 kali lebih besar dari matahari.

Bromm, yang telah melakukan studi teoritis pada sifat-sifat bintang generasi pertama dan ledakan supernova mereka, tidak berpartisipasi dalam studi baru ini. Dia menulis sebuah artikel terkait “News & Views” yang muncul secara online hari ini (21 Agustus) di jurnal Science.

Tanda-tanda bintang generasi pertama bermassa rendah telah muncul lebih banyak dalam keturunan mereka, yang mengandung sejumlah besar karbon dan elemen ringan lainnya, tetapi sekarang,para ilmuwan telah mendeteksi jejak saudara mereka yang sangat besar. Kelangkaan mereka menunjukkan bahwa bintang bermassa rendah lebih banyak di alam semesta awal.

Kami sekarang memahami bahwa bintang-bintang pertama memiliki berbagai macam ukuran massa, dari massa beberapa kali massa matahari hingga 100 kali massa matahari, atau bahkan lebih,” kata Bromm. Massa rata-rata bintang generasi pertama diperkirakan sekitar beberapa puluh kali massa matahari..

Pencarian Bintang Generasi Pertama

Bintang-bintang besar membakar materi mereka jauh lebih cepat daripada bintang bermassa rendah. Oleh karena itu,bintang generasi pertama bermassa besar mungkin sudah tidak ada saat ini. Namun Aoki menyarankan bahwa bintang bermassa rendah masih bisa terlihat saat ini.

Di Bima Sakti, bintang Populasi III bermassa rendah, yang memiliki daya tahan cukup lama, dapat ditemukan jika mereka memang terbentuk di galaksi kita, katanya.

Namun bintang seperti ini akan sulit ditemukan.  Menurut Bromm, radiasi mereka telah bergeser oleh alam semesta yang mengembang ke panjang gelombang infra merah dekat yang membutuhkan detektor ruang angkasa yang lebih sensitif.

Ini adalah salah satu target utama James Webb Space Telescope (JWST), yang direncanakan akan diluncurkan pada 2018, kata Bromm.

Bintang yang lebih masif, seperti salah satu yang mendahului SDS J10018, akan berumur pendek, sehingga para ilmuwan harus mencari mereka kembali ke alam semesta awal. Karena jarak dan waktu terkait mengamati bintang yang berusia 13 miliar tahun harus melihat keluar pada jarak 13 miliar tahun cahaya. Pencarian ini akan memerlukan teleskop yang sangat besar dan sensitif seperti Thirty-Meter Telescope dan the Giant Magellan Telescope yang akan segera di buat.

Selain mendeteksi bintang awal, JWST harus mampu mendeteksi supernova yang menandai akhir dari hidup mereka, kata Bromm.

Aoki menargetkan untuk melanjutkan studi rinci tentang evolusi dan ledakan bintang yang sangat masif.

‘ ‘

Advertisements