Mengenal Bintang Gelap, Bintang Purba yang Ditenagai oleh Materi Gelap
ANTARIKSA -- Teleskop James Webb mungkin telah menemukan bintang kuno yang ditenagai oleh materi gelap. Oleh para ilmuwan, bintang ini disebut bintang gelap.
Dilansir dari BBC Sky at Night, bintang gelap adalah calon bintang pertama yang terbentuk di alam semesta. Bintang ini ada sekitar dua ratus juta tahun setelah Big Bang. Bintang-bintang tersebut hanya terbuat dari hidrogen dan helium yang dihasilkan dari Big Bang.
Tidak seperti bintang-bintang yang ditenagai oleh fusi nuklir, bintang-bintang tersebut akan ditenagai oleh materi gelap. Lantaran tidak terjadi fusi di dalamnya, maka suhunya tidak terlalu panas. Namun, bintang gelap dapat tumbuh hingga mencapai mungkin satu juta kali massa Matahari dan satu miliar kali kecerahannya.
Bagaimana bintang gelap terbentuk?
Katherine Freese, direktur Institut Weinberg bidang Fisika Teoretis mengatakan bintang-bintang pertama terbentuk di lingkungan yang kaya akan materi gelap. Bintang terbentuk di pusat-pusat proto-galaksi awal.
Di sini, awan hidrogen mulai runtuh menjadi bintang-bintang bertenaga fusi tetapi berada di kumpulan besar materi gelap.
"Kami menemukan bahwa setelah serangkaian reaksi, partikel materi gelap dapat saling memusnahkan dan sebagian besar berakhir sebagai foton dan partikel lainnya," ucap dia.
Foton-foton ini bisa terjebak di awan gas yang runtuh dan membuang semua energi yang sebelumnya terkandung dalam materi gelap ke dalamnya. Ini merupakan sumber energi yang cukup besar untuk mengubah awan yang runtuh menjadi bintang.
Meski disebut bintang gelap, bintang ini sebenarnya tidak gelap sama sekali. Faktanya, massa bintang itu hanya sekitar 0,1 persen materi gelap.
Bagaimana sebuah bintang bisa terang namun sejuk?
Kecerahan bintang berkaitan dengan radius dan suhu bintang. Meskipun suhu bintang gelap hampir sama dengan suhu permukaan Matahari, radius bintang ini sangat besar sehingga bisa sangat terang.
Bintang gelap bisa hidup selama mempunyai bahan bakar materi gelap. Bintang gelap, kata dia, bisa bertahan jutaan hingga miliaran tahun.
Namun jika bintang gelap menjauh dari lingkungan yang kaya materi gelap, bintang ini akan mulai runtuh. Saat runtuh, bintang akan memanas.
Untuk bintang-bintang gelap besar yang memiliki massa sekitar satu juta kali lebih besar dari Matahari, keruntuhannya akan membentuk lubang hitam.
"Kami telah menemukan lubang hitam raksasa di alam semesta awal, satu miliar kali massa Matahari, jauh lebih awal dari seharusnya terbentuk," ucap dia.
Menurut dia, jika banyak bintang gelap bermasa besar yang hancur, ketika bergabung maka bintang-bintang ini mungkin saja menghasilkan lubang hitam supermasif dengan sangat cepat. Hal ini tidak mungkin dilakukan pada bintang yang ditenagai oleh fusi.
Bagaimana cara ilmuwan menemukan bintang gelap?
Data mengenai bintang gelap diperoleh dari data teleskop James Webb. Ilmuwan mencoba membedakan antara bintang gelap dan galaksi awal menggunakan data tersebut.
Galaksi-galaksi awal memiliki ciri-ciri dari banyak unsur berbeda dalam spektrumnya. Sementara itu, bintang-bintang gelap seharusnya hanya terdiri dari hidrogen dan helium.
Jika dilihat dengan teleskop dengan resolusi yang dimiliki saat ini, bintang gelap juga akan menyerupai titik tunggal.
"Galaksi-galaksi awal mungkin tampak memiliki ukuran dan bentuk yang lebih besar," ucap dia.