Earendel, Bintang Terjauh yang Dikenal, Mungkin Gugus Bintang, Temuan Terbaru JWST

EARENDEL, bintang paling jauh yang ditemukan dan dinamai dari kata Inggris Kuno yang berarti “bintang pagi”, diduga telah salah diklasifikasikan. Penelitian teranyar menunjukkan objek ini kemungkinan besar adalah sebuah gugus bintang, yaitu sekumpulan bintang yang terbentuk dari awan gas dan debu yang sama dan saling terikat oleh gravitasi.

Ditemukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble pada tahun 2022, Earendel dianggap sebagai bintang yang terbentuk hanya 900 juta tahun setelah Big Bang, ketika alam semesta baru berusia sekitar 7% dari usia saat ini.

Sekarang, dalam sebuah studi yang diterbitkan pada 31 Juli di The Astrophysical Journal, para astronom menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) untuk melihat Earendel dengan cara yang baru. Mereka ingin mengeksplorasi kemungkinan bahwa Earendel mungkin bukan bintang tunggal atau sistem biner seperti yang diperkirakan sebelumnya, melainkan sebuah gugus bintang yang padat.

Baca juga : Cosmic Grapes, Galaksi Purba dengan Gumpalan Bintang Mirip Butiran Anggur

Para peneliti menemukan bahwa spektrum Earendel menunjukkan kemiripan dengan gugus bintang. Objek ini menyerupai kluster bintang yang biasa ditemukan di alam semesta lokal.

"Yang menenangkan tentang pekerjaan ini adalah jika Earendel benar-benar merupakan gugus bintang, itu tidak mengejutkan!" kata Massimo Pascale, mahasiswa doktoral astronomi di Universitas California, Berkeley, dan penulis utama penelitian ini.

"Penelitian ini menemukan bahwa Earendel tampaknya cukup konsisten dengan bagaimana kita memperkirakan gugus globular yang kita lihat di alam semesta lokal akan terlihat dalam satu miliar tahun pertama alam semesta," ujarnya. 

Baca juga : JWST tak Temukan Atmosfer Bumi-Like di TRAPPIST-1d, Harapan Hidup Masih Tersisa di Empat Planet Lain

Objek kuno

Earendel, yang terletak di galaksi Sunrise Arc sejauh 12,9 miliar tahun cahaya dari bumi, ditemukan melalui fenomena yang dikenal sebagai lensa gravitasional, fenomena yang diprediksi oleh teori relativitas umum Einstein di mana objek besar membelokkan cahaya yang melewatinya. 

Sekelompok galaksi besar yang terletak antara Bumi dan Earendel begitu besar sehingga mendistorsikan struktur ruang-waktu, menciptakan efek pembesaran yang memungkinkan para astronom untuk mengamati cahaya Earendel, yang seharusnya terlalu redup untuk terdeteksi. Penelitian menemukan bahwa efek lensa gravitasional membuat bintang ini tampak setidaknya 4.000 kali lebih besar dari ukuran aslinya.

Kekuatan besar ini paling kuat di sejumlah daerah khusus. Jika sebuah bintang atau galaksi muncul berada tepat di sebelah salah satu daerah ini, gambarnya bisa diperbesar ratusan atau ribuan kali lebih terang dari biasanya. Earendel tampaknya terletak sangat dekat dengan salah satu 'titik manis' ini, yang membuat kita bisa melihatnya meskipun jaraknya hampir 12,9 miliar tahun cahaya. Penyelarasan yang hampir sempurna seperti ini sangat langka, jadi para astronom mulai mempertimbangkan penjelasan alternatif selain hanya satu bintang. 

Sejak penemuan Earendel pada 2022, ilmuwan meneliti objek ini dengan bantuan data dari NIRCam pada teleskop JWST. Dengan memeriksa kecerahan dan ukurannya, mereka menyimpulkan bahwa Earendel bisa jadi merupakan bintang raksasa yang lebih dari dua kali lebih panas dari matahari dan sekitar satu juta kali lebih bercahaya dibandingkan matahari kita. Dalam warna Earendel, para astronom juga menemukan petunjuk tentang keberadaan bintang teman yang lebih dingin.

"Setelah beberapa pekerjaan terbaru, hasil menunjukkan bahwa memang Earendel bisa (tapi tidak selalu) jauh lebih besar dari yang dipikirkan sebelumnya, saya yakin ini layak untuk mengeksplorasi skenario gugus bintang," kata Pascale.

Menggunakan data spektroskopi dari instrumen NIRSpec JWST, Pascale dan timnya mempelajari usia dan kandungan logam Earendel.

Tim tersebut menganalisis kontinuitas spektroskopi Earendel, yang pada dasarnya menunjukkan bagaimana kecerahannya secara halus berubah di berbagai panjang gelombang cahaya. Pola ini cocok dengan yang diharapkan dari sebuah gugus bintang dan cocok dengan cahaya gabungan dari beberapa bintang.

"Bagian baru dari penelitian ini adalah spektrum NIRSpec, yang memberikan sedikit lebih banyak detail dibandingkan dengan data NIRCam," kata Brian Welch, seorang peneliti pascadoktoral di Universitas Maryland dan NASA Goddard Space Flight Center yang memimpin tim yang menemukan Earendel pada tahun 2022 tetapi tidak terlibat dalam penelitian baru ini.

Tapi Welch tidak berpikir data baru ini cukup untuk mengkonfirmasi bahwa Earendel adalah kumpulan bintang.

Pada resolusi spektral dari NIRSpec [instrumen], spektrum dari bintang yang berlensa dan gugus bintang dapat sangat mirip. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan semua data yang tersedia ketika mencoba untuk mengklasifikasikan objek-objek yang sangat diperbesar ini," kata Welch dalam email kepada Live Science.

Para peneliti hanya meneliti kemungkinan objek tersebut merupakan "gugus bintang". Mereka tidak mengkaji berbagai skenario lain, misalnya Earendel sebagai bintang tunggal atau sistem dua bintang, ataupun membandingkan hasil analisisnya.

"Pengukuran ini kokoh dan dilakukan dengan baik, tetapi dengan hanya mempertimbangkan hipotesis gugus bintang, penelitian ini terbatas dalam cakupannya," kata Welch.

Pascale maupun Welch sepakat bahwa kunci untuk memecahkan misteri Earendel adalah memantau efek mikrolensing. Mikrolensing adalah subtipe dari lensa gravitasi di mana objek yang melintas sementara mendistorsi citra dari objek yang jauh ketika objek yang lebih dekat sejajar di depannya saat melintas. Perubahan kecerahan akibat mikrolensing lebih terlihat ketika objek jauh tersebut kecil, seperti bintang, planet, atau sistem bintang, daripada gugus bintang yang jauh lebih besar.

"Akan sangat menarik untuk melihat apa yang dapat dilakukan program JWST di masa depan untuk lebih mengungkap sifat dari Earendel," kata Pascale. (Livescience/Z-2)