Melacak Partikel Tak Kasat Mata, Mengapa Kematian Bintang Kerdil Putih Jadi Kunci?

BAGAIMANA cara mencari partikel hipotetis yang tidak terlihat? Para astronom menemukan cara unik. Mereka mengamati seberapa cepat partikel tersebut mampu "membunuh" kerdil putih, inti padat yang tersisa dari kematian sebuah bintang.

Dalam beberapa tahun terakhir, komunitas astronomi semakin tertarik pada partikel teoritis bernama Axion. Partikel ini digagas puluhan tahun lalu untuk memecahkan masalah kompleks pada gaya nuklir kuat. Meski sempat meredup karena gagal ditemukan dalam eksperimen penumbuk partikel (collider), Axion kembali mencuat sebagai kandidat kuat penjelas misteri materi gelap (dark matter).

Rahasia di Balik Pendinginan Bintang

Meskipun Axion dianggap hampir tidak terlihat, keberadaannya tetap meninggalkan jejak di alam semesta. Dalam sebuah makalah yang dirilis November 2025 di peladen arXiv, para peneliti memaparkan cara menguji model Axion menggunakan data arsip dari Teleskop Luar Angkasa Hubble.

Baca juga : Lubang Hitam Raksasa Ditemukan di Galaksi Mini, Ubah Pemahaman Ilmuwan Tentang Alam Semesta

Target utama studi ini adalah kerdil putih. Objek ini sangat eksotik karena memiliki massa setara Matahari namun dalam ukuran yang lebih kecil dari Bumi. Di dalamnya, terdapat "lautan" elektron yang bergerak sangat cepat, mendekati kecepatan cahaya.

Menurut beberapa model teoritis, elektron yang bergerak sangat cepat ini dapat memicu terbentuknya Axion. Karena Axion bisa melesat keluar dari kerdil putih tanpa hambatan, proses ini secara otomatis "merampok" energi bintang tersebut. Akibatnya, kerdil putih akan mendingin jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan secara alami.

Menguji Data Hubble pada Gugus 47 Tucanae

Para peneliti memasukkan model "pendinginan Axion" ini ke dalam perangkat lunak canggih yang mensimulasikan evolusi bintang. Mereka kemudian membandingkan prediksi suhu tersebut dengan data nyata dari gugus bola 47 Tucanae yang dikumpulkan oleh Hubble. Gugus ini dipilih karena seluruh kerdil putih di dalamnya lahir di waktu yang hampir bersamaan, memberikan sampel yang stabil untuk dipelajari.

Hasilnya? Para peneliti tidak menemukan bukti adanya pendinginan ekstra akibat Axion pada populasi kerdil putih tersebut. Namun, temuan ini memberikan batasan baru yang sangat jelas bagi ilmu pengetahuan: elektron tidak mungkin memproduksi Axion lebih sering daripada satu banding satu triliun kesempatan.

Hasil studi ini memang tidak menggugurkan teori Axion sepenuhnya, namun menunjukkan bahwa kemungkinan interaksi langsung antara elektron dan Axion sangatlah kecil. Temuan ini memaksa para ilmuwan untuk mencari cara yang lebih cerdas dan inovatif dalam memburu partikel misterius yang memegang kunci rahasia materi gelap alam semesta. (Space/Z-2)