Bintang itu bisa jadi hanya satu generasi yang dikeluarkan dari Big Bang. Ini adalah pemegang perekam baru untuk memiliki "logam" yang paling sedikit, yaitu unsur paling sedikit yang dibuat di dalam bintang dan dilepaskan ke angkasa melalui supernova.
Sistem bintang yang baru ditemukan (diperlihatkan dengan warna biru) mengorbit di dalam galaksi Bima Sakti kita, dalam orbit yang tidak berbeda dengan matahari kita (ditunjukkan dalam warna hijau). Gambar melalui Kevin Schlaufman / Johns Hopkins.
Bintang-bintang pertama yang terbentuk setelah Big Bang akan seluruhnya terbuat dari unsur-unsur yang dibuat dalam Big Bang itu sendiri: unsur paling ringan dan paling sederhana seperti hidrogen, helium, dan lithium. Unsur yang lebih berat dan lebih kompleks - yang disebut astronom logam - Dibuat di tungku termonuklir bintang berikutnya. Bintang-bintang pertama menabur alam semesta dengan unsur-unsur yang lebih berat ketika mereka meledak sebagai supernova. Jadi ketika para astronom menemukan sebuah bintang dengan sebagian besar elemen ringan - dan beberapa elemen yang lebih berat - mereka menyimpulkan itu adalah salah satu bintang paling awal di alam semesta. Itulah yang terjadi dengan sebuah bintang yang diumumkan oleh Universitas Johns Hopkins pada tanggal 5 November 2018. Bintang berusia 13,5 miliar tahun ini - bintang yang sangat kecil di galaksi Bima Sakti kita - tampaknya merupakan salah satu bintang tertua yang dikenal dan juga merupakan pemegang rekor baru untuk bintang dengan elemen berat paling sedikit yang dikenal sejauh ini.
Para astronom Johns Hopkins mengatakan bintang ini dibuat hampir seluruhnya - tetapi masih tidak secara eksklusif - dari bahan-bahan yang dikeluarkan dari Big Bang. Mereka mengatakan dalam sebuah pernyataan:
Penemuan ini berarti lebih banyak bintang dengan massa yang sangat rendah dan kandungan logam yang sangat rendah kemungkinan ada di luar sana - bahkan mungkin bintang pertama di alam semesta. Bintang ini tidak biasa karena tidak seperti bintang lain dengan kandungan logam yang sangat rendah, bintang ini adalah bagian dari 'piringan tipis' Bima Sakti - bagian dari galaksi tempat matahari berada. Dan karena bintang ini sangat tua, para peneliti mengatakan mungkin saja lingkungan galaksi kita setidaknya 3 miliar tahun lebih tua daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Dan itu berita yang sangat menarik! Temuan ini telah diterima untuk dipublikasikan dalam peer-review Jurnal Astrofisika.
Bintang itu membawa label yang sulit dari 2MASS J18082002-5104378 B. Penulis utama makalah ini adalah astronom Kevin Schlaufman dari Johns Hopkins. Dia berkata:
Bintang ini mungkin satu dari 10 juta. Ini memberi tahu kita sesuatu yang sangat penting tentang generasi bintang pertama.
Salah satu fitur menarik dari bintang adalah orbitnya, yang tidak seperti kebanyakan bintang miskin logam. Seperti matahari kita, bintang tidak pernah terlalu jauh dari bidang galaksi. Sebaliknya, sebagian besar bintang ultra-logam-miskin memiliki orbit yang membawanya melintasi galaksi dan jauh dari pesawatnya.
Penelitian ini didasarkan pada pengamatan yang dilakukan menggunakan Teleskop Tanah Liat Magellan di Observatorium Las Campanas di Chili dan Observatorium Gemini di Chili dan Hawaii. Para astronom berkata:
Tingkat keasaman yang sangat rendah dari bintang ini menunjukkan bahwa dalam pohon keluarga kosmik, itu mungkin hanya satu generasi yang dihilangkan dari Big Bang. Memang, itu adalah pemegang rekor baru untuk bintang dengan pelengkap terkecil dari unsur-unsur berat - ia memiliki kandungan unsur berat yang sama dengan planet Merkurius. Sebaliknya, matahari kita adalah ribuan generasi di bawah garis itu dan memiliki kandungan elemen berat sama dengan 14 Jupiters.
Para astronom telah menemukan sekitar 30 bintang kuno, 'ultra-logam-miskin' dengan perkiraan massa matahari. Bintang Schlaufman dan timnya menemukan hanya 14 persen massa matahari.
Bintang adalah bagian dari sistem dua bintang yang mengorbit di sekitar titik yang sama. Tim menemukan bintang 'sekunder' kecil yang nyaris tak terlihat setelah sekelompok astronom menemukan bintang 'primer' yang jauh lebih terang dan mengukur komposisinya dengan mempelajari spektrum optik resolusi tinggi cahayanya. Ada atau tidak adanya garis-garis gelap dalam spektrum bintang dapat mengidentifikasi unsur-unsur yang dikandungnya, seperti karbon, oksigen, hidrogen, besi, dan banyak lagi. Dalam hal ini, bintang tersebut memiliki tingkat keasaman yang sangat rendah. Para astronom itu juga mengidentifikasi perilaku tidak biasa dalam sistem bintang yang menyiratkan keberadaan bintang neutron atau lubang hitam. Schlaufman dan timnya menemukan bahwa itu tidak benar, tetapi dengan melakukan itu mereka menemukan teman bintang yang jauh lebih kecil itu.
Keberadaan bintang pendamping yang lebih kecil ternyata menjadi penemuan besar. Tim Schlaufman dapat menyimpulkan massanya dengan mempelajari sedikit 'goyangan' bintang utama ketika gravitasi bintang kecil itu menariknya.
Hanya dalam beberapa dekade terakhir para astronom memiliki harapan untuk menemukan bintang pertama, dan bintang tertua, di alam semesta kita. Sebelum akhir 1990-an, mereka percaya bahwa hanya bintang masif yang dapat terbentuk pada tahap paling awal dari alam semesta - dan mereka tidak pernah dapat diamati karena mereka membakar bahan bakarnya dan meledak dengan cepat seperti supernova.
Ketika simulasi astronomi menjadi lebih canggih - yaitu, ketika kita belajar lebih banyak tentang bagaimana alam bekerja di ranah kosmos yang luas - mulai tampak bahwa dalam situasi tertentu, sebuah bintang dari jagat raya yang sangat awal dengan massa yang sangat rendah masih dapat eksis, bahkan lebih dari 13 miliar tahun sejak Big Bang. Pernyataan para astronom menjelaskan:
Tidak seperti bintang besar, bintang bermassa rendah dapat hidup untuk waktu yang sangat lama. Bintang katai merah, misalnya, dengan sebagian kecil dari massa matahari, diperkirakan hidup hingga triliunan tahun.
Penemuan bintang ultra-logam-miskin baru ini - 2MASS J18082002-5104378 B - membuka kemungkinan mengamati bintang yang bahkan lebih tua. Schlaufman berkata:
Jika kesimpulan kita benar, maka bintang bermassa rendah yang memiliki komposisi secara eksklusif, hasil dari Big Bang dapat ada. Meskipun kita belum menemukan benda seperti itu di galaksi kita, itu bisa ada.
Bintang yang baru ditemukan itu hanya berukuran 14 persen dari ukuran matahari kita. Ini adalah pemegang rekor baru untuk bintang dengan elemen berat paling sedikit, menunjukkan bahwa itu terbentuk pada awal sejarah kosmos kita, sebelum alam semesta memiliki kesempatan untuk diunggulkan dengan elemen berat yang dibuat di dalam bintang dan dilepaskan dalam ledakan supernova. Gambar melalui Kevin Schlaufman / Johns Hopkins.
Intinya: Bintang yang baru ditemukan - berlabel 2MASS J18082002-5104378 B - ternyata memiliki jumlah paling sedikit unsur berat atau "logam" yang dikenal dalam bintang sejauh ini. Itu berarti ia terbentuk di jagat raya yang sangat awal, tidak lama setelah Big Bang.