Teleskop James Webb Mengungkap Pembentukan Bintang Aktif di Tepi Ekstrem Bima Sakti

TELESKOP Luar Angkasa James Webb (JWST) mengamati galaksi awal yang berjarak miliaran tahun cahaya, yang ada ketika alam semesta masih berada dalam sebagian kecil dari usia saat ini, yaitu 13,8 miliar tahun.

Kini, teleskop luar angkasa yang kuat ini telah mendorong pengamatannya ke wilayah yang lebih dekat, di galaksi kita sendiri, Bima Sakti. Tim astronom telah mengarahkan JWST ke tepi luar Bima Sakti, mengamati wilayah yang oleh para ilmuwan disebut sebagai "Galaksi Luar Ekstrem."

Wilayah ini berjarak sekitar 58.000 tahun cahaya dari inti Bima Sakti, atau "Pusat Galaksi." Sebagai perbandingan, tata surya kita terletak di sekitar setengah jarak antara Pusat Galaksi dan tepi Bima Sakti. 

Baca juga : Ilmuan NASA Temukan Objek yang Bergerak 1 Juta Mil per Jam, Keluar dari Galaksi Bima Sakti

Jaraknya sekitar 26.000 tahun cahaya, jadi ketika kita menyebut "tepi ekstrem" untuk pengamatan baru ini, itu bukan hanya kiasan! Hasil dari eksplorasi galaksi ini adalah gambar menakjubkan dari gugus bintang yang sedang mengalami "ledakan bintang," yaitu periode kelahiran bintang yang sangat cepat.

"Dulu, kami mengetahui tentang wilayah pembentukan bintang ini, tetapi tidak dapat menyelidiki sifat-sifatnya," kata pemimpin tim Natsuko Izumi dari Universitas Gifu dan Observatorium Astronomi Nasional Jepang dalam sebuah pernyataan. 

"Data JWST memperkuat apa yang telah kami kumpulkan sedikit demi sedikit dari pengamatan sebelumnya dengan teleskop dan observatorium lain. Kami dapat memperoleh gambar yang sangat kuat dan mengesankan dari awan-awan ini dengan JWST."

Baca juga : Astronom Temukan Lubang Hitam Purba Tertua, Berusia Miliaran Tahun

Wilayah pembentukan bintang di Bima Sakti yang dilihat oleh tim menggunakan Kamera Inframerah Dekat (NIRCam) dan Instrumen Inframerah Tengah (MIRI) JWST, diselimuti oleh konglomerasi gas yang padat dan luas yang disebut "awan molekuler." 

Dua awan molekuler tersebut diberi nama Digel Cloud 1 dan Digel Cloud 2, yang memiliki panjang beberapa tahun cahaya dan sekarang diabadikan dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya.

Di antara elemen-elemen gugus bintang yang terlihat dalam gambar tersebut adalah protobintang yang sangat muda. Ini adalah benda bintang yang belum mengumpulkan cukup materi dari kepompong gas dan debu pralahir mereka untuk menambah massa yang cukup guna memicu fusi nuklir hidrogen menjadi helium di inti mereka, proses yang mendefinisikan apa itu bintang dewasa atau "urutan utama."

Baca juga : Lubang Hitam di Galaksi Kita Ternyata tidak Tidur seperti yang Diperkirakan

Seperti halnya bayi yang mudah mengalami tantrum, protobintang ini tidak berbeda. Namun, luapan mereka bukanlah bubur buah, melainkan semburan dan aliran gas super panas yang disebut "plasma." Bukti dari "tantrum" bintang ini juga terlihat dalam gambar baru JWST.

"Dalam kasus Digel Cloud 2, saya tidak menduga akan melihat pembentukan bintang yang begitu aktif dan semburan spektakuler," tambah Izumi.

Awan Digel memiliki komposisi yang sedikit berbeda dari wilayah lain di Bima Sakti. Mereka kekurangan unsur-unsur yang lebih berat dari hidrogen dan helium, yang oleh astronom agak membingungkan disebut sebagai "logam."

Baca juga : Para Astronom Temukan Kuburan Bintang Mati di Galaksi Bima Sakti

Kondisi miskin logam ini membuat Awan Digel menjadi proxy yang baik untuk mempelajari galaksi katai dan memahami sejarah awal Bima Sakti sebelum bintang-bintang yang sekarat meningkatkan konsentrasi logamnya. Tim mengamati aktivitas dalam empat gugus bintang muda di dalam Digel Cloud 1 dan 2, yang masing-masing diberi nama 1A, 1B, 2N, dan 2S.

Di 2S, para astronom mengamati wilayah padat dan aktif dari bintang-bintang muda yang memancarkan semburan material panjang dari kutub-kutubnya. Tim juga dapat membedakan keberadaan "sub-gugus" bintang di 2S.

"Kami tahu dari mempelajari wilayah pembentukan bintang lainnya ketika bintang-bintang terbentuk selama fase awal kehidupan mereka, mereka mulai memancarkan semburan material di kutub mereka," kata Mike Ressler dari Laboratorium Propulsi Jet NASA di California Selatan, anggota tim studi dan peneliti utama program pengamatan.

"Apa yang menarik dan mengejutkan saya dari data JWST adalah bahwa ada beberapa semburan yang keluar ke berbagai arah dari gugus bintang ini. Ini sedikit mirip dengan kembang api, di mana Anda melihat benda-benda terlempar ke berbagai arah."

Ini baru permulaan dari studi tim tentang Awan Digel dan Galaksi Luar Ekstrem dengan JWST. Mereka akan terus mendorong batas Bima Sakti untuk memecahkan teka-teki seperti kelimpahan relatif bintang dari berbagai massa dalam gugus bintang Galaksi Luar Ekstrem.

Ini dapat membantu para ilmuwan memahami lebih baik bagaimana lingkungan yang berbeda memengaruhi pembentukan jenis bintang yang berbeda.

"Saya tertarik untuk terus mempelajari bagaimana pembentukan bintang terjadi di wilayah ini. Dengan menggabungkan data dari berbagai observatorium dan teleskop, kita dapat memeriksa setiap tahap dalam proses evolusi," kata Izumi. 

"Kami juga berencana menyelidiki cakram di sekitar bintang di dalam Galaksi Luar Ekstrem. Kami masih belum tahu mengapa masa hidup mereka lebih pendek daripada di wilayah pembentuk bintang yang jauh lebih dekat dengan kita. Dan tentu saja, saya ingin memahami kinematika semburan yang kami deteksi di Cloud 2S." (Space/Z-3)