Benda Langit Paling Ekstrim Di Alam Semesta – Semakin banyak kita belajar tentang alam semesta, semakin kita menyadari betapa duniawi wilayah ruang kita sendiri sebenarnya. Kami beruntung. Bumi berada di tempat yang relatif tenang dan nyaman. Tetapi sebagian besar kosmos dipenuhi dengan bintang, planet, dan galaksi dengan kualitas yang sangat aneh, dan seringkali kejam.
Benda Langit Paling Ekstrim Di Alam Semesta
diodati – Dari bintang-bintang yang terbakar begitu panas hingga membuat Matahari terlihat hampir sejuk dibandingkan, hingga planet-planet dengan kerapatan permen kapas, hingga galaksi-galaksi yang begitu tua ketika alam semesta masih dalam masa pertumbuhan, inilah beberapa objek kosmik paling luar biasa yang diketahui bahkan jika mereka mungkin bukan pemegang rekor untuk waktu yang lama.
Baca Juga : Jupiter Mencapai Yang Terbesar Dan Tercerah Dalam Hampir 60 Tahun
Galaksi tertua dan terjauh: GLASS-z13
James Webb Space Telescope (JWST) yang baru-baru ini diluncurkan akan memainkan peran kunci dalam masa depan astronomi. Jadi, wajar untuk berasumsi bahwa beberapa penemuannya akan memecahkan rekor saat ini. Dan benar saja, di bulan pertama operasi sainsnya, JWST sudah melebihi ekspektasi. Berkat tambal sulam teleskop ruang angkasa yang kuat dan berlapis emas dari 18 cermin heksagonal, ia dapat mengintip lebih jauh ke alam semesta dan dengan demikian lebih jauh ke masa lalu daripada instrumen sebelumnya.
Faktanya, JWST mungkin telah membantu menggeser pemegang rekor sebelumnya untuk galaksi paling awal dan paling jauh. Di latar belakang salah satu gambar pertama JWST adalah titik merah sederhana. Tetapi berdasarkan analisis terperinci, gumpalan yang tidak berbahaya ini telah terbukti sebagai salah satu galaksi terjauh, dan dengan demikian tertua, yang pernah terlihat. JWST mengungkapkan GLASS-z13 seperti yang ada sekitar 13,5 miliar tahun yang lalu, ketika alam semesta berusia tidak lebih dari 350 juta tahun.
Itu membuat galaksi tersebut kira-kira 100 juta tahun lebih tua dari galaksi tertua sebelumnya yang pernah ditemukan oleh para astronom, GN-z11. “GLASS-z13 adalah salah satu sumber bercahaya pertama yang kami temukan pada jarak yang lebih besar daripada yang dapat diamati dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble,” Pascal Oesch, asisten profesor di Universitas Jenewa yang merupakan bagian dari tim yang mengidentifikasi GLASS- z13, kata Astronomi. Namun, dia memperingatkan, “Kami belum tahu jarak pastinya.”
Tapi tentu saja, berkat JWST, status superlatif GLASS-z13 yang berpotensi goyah. “Sudah ada beberapa kandidat yang diterbitkan yang akan lebih jauh ke masa lalu daripada GLASS-13, jika dikonfirmasi,” kata Oesch. “JWST telah dibangun tepat untuk tujuan ini, untuk mendorong cakrawala pengamatan kita ke galaksi pertama. Saya berharap banyak galaksi yang lebih jauh akan ditemukan pada tahun-tahun mendatang.”
Objek terpanas di luar angkasa: Quasar 3C273
Di pusat banyak galaksi muda terdapat beberapa objek paling terang di alam semesta: Quasar. Benda-benda yang sangat bercahaya ini ditenagai oleh lubang hitam supermasif galaksi, lebih khusus lagi cakram akresinya. Saat piringan materi ini berputar di sekitar lubang hitam, gesekan antara gas dan debu memancarkan panas dan cahaya yang luar biasa. Quasar melepaskan begitu banyak energi sehingga sering kali bersinar 100 kali lebih terang daripada gabungan semua bintang di galaksi mereka.
Quasar pertama yang diidentifikasi secara meyakinkan, quasar 3C 273, terletak kira-kira 2,5 miliar tahun cahaya dari Bumi, tetap menjadi salah satu quasar paling terang dan terpanas yang diketahui. Sebuah studi tahun 2016 yang diterbitkan dalam The Astrophysics Journal menunjukkan bahwa suhu di jantung quasar ini bisa naik lebih tinggi dari 18 triliun derajat Fahrenheit (10 triliun Celcius).
Suhu ini ratusan ribu kali lebih panas dari Matahari sangat ekstrim sehingga menantang pemahaman teoretis kita tentang bagaimana benda-benda kosmik bisa panas. Teori sebelumnya telah menyarankan bahwa pada suhu beberapa triliun derajat, elektron harus melepaskan energi ke foton, menyebabkan pendinginan yang cepat. Quasar 3C273 yang sangat panas tampaknya menunjukkan bahwa mekanisme ini tidak selalu berlaku, meskipun persisnya mengapa tetap menjadi misteri.
Wilayah terdingin di luar angkasa: Boomerang Nebula
Radiasi Cosmic Microwave Background (CMB) adalah sisa ‘fosil’ dari sebuah peristiwa tak lama setelah Big Bang, dan itu mengisi alam semesta hampir secara merata. Karena CMB ada di mana-mana, ruang jarang turun di bawah suhu sekitar -455 F (-270,42 C, atau 2,725 Kelvin). Jarang, tapi bukan tidak pernah.
Terletak sekitar 5.000 tahun cahaya dari Bumi adalah nebula planet muda yang disebut Nebula Boomerang. Pada tahun 1995, para astronom menemukan bahwa wilayah ruang angkasa ini memiliki suhu hanya 1 K, yang hampir -457 F (–272 C). Benar-benar nol, atau 0 K, adalah hipotetis suhu terdingin yang mungkin, di mana semua aktivitas molekuler dan atom akan berhenti.
Nebula Boomerang (yang sebenarnya berbentuk sedikit lebih mirip dasi kupu-kupu daripada bumerang) terdiri dari gas yang dikeluarkan oleh bintang sekarat di jantungnya. Selama 1.500 tahun terakhir, bintang tersebut telah kehilangan seperseribu massa matahari per tahun. Dan angin, yang mencapai sekitar 310.000 mph (500.000 km/jam), mengusir gas ini diyakini sebagai penyebab suhu dingin nebula yang memecahkan rekor.
Lubang hitam paling masif: Ton 618
Diyakini bersembunyi di jantung sebagian besar galaksi besar, lubang hitam supermasif berukuran sangat besar. Lubang hitam supermasif Bima Sakti Sagitarius A* (Sgr A*) memiliki massa yang cukup besar, kira-kira 4,5 juta kali massa Matahari. Namun, ia tidak mendekati massa lubang hitam Tonantzintla 618 (Ton 618). Terletak sekitar 10,4 miliar tahun cahaya dari Bumi, Ton 618 adalah quasar radio-keras yang ditenagai oleh lubang hitam yang makan dengan cepat dengan massa sekitar 66 miliar kali Matahari.
Dan tingkat di mana lubang hitam ini memakan materi berarti ia masih terus berkembang. Meskipun Ton 618 saat ini berada di urutan teratas daftar lubang hitam paling masif, ia bisa kehilangan rekornya jika para astronom pernah menemukan contoh populasi lubang hitam yang dihipotesiskan yang disebut Lubang Hitam Luar Biasa BESAR (SLABS), yang diteorikan memiliki massa yang lebih besar dari 100 miliar matahari.
Periode orbit tercepat: S4716
Sementara lubang hitam Bima Sakti, Sgr A*, jauh dari rekor ‘lubang hitam paling masif’, wilayah di sekitar mesin pusat galaksi kita menampung setidaknya satu pemecah rekor kosmik. Bintang-bintang yang mengorbit Sgr A* dikenal sebagai bintang-S, dan mereka mengitari lubang hitam kita dengan kecepatan luar biasa karena pengaruh gravitasi Sgr A* yang sangat besar.
Satu baru-baru ini ditemukan S-bintang yang ditunjuk S4716 mengorbit Sgr A* pada jarak minimum 9,3 miliar mil (15 miliar km). Hanya 100 kali jarak antara Bumi dan Matahari, orbit ketat di sekitar objek supermasif ini berarti S4716 mencapai kecepatan lebih dari 17,5 juta mph (28 juta km/jam), atau hampir 3 persen kecepatan cahaya. Hasilnya, S4716 menyelesaikan orbit di sekitar SgrA* hanya dalam 4 tahun, empat kali lebih cepat dari salah satu bintang S paling terkenal, S2.
“S4716 memiliki periode orbit terpendek di sekitar lubang hitam supermasif di antara bintang-bintang yang bergerak cepat, yang disebut bintang-S,” jelas astrofisikawan Universitas Masaryk, Michal Zajaček, yang merupakan bagian dari tim yang menemukan bintang tersebut, kepada Astronomi. “S4716 memiliki periode hanya 4 tahun, maka efek relativistik dan potensi gangguan dinamis karena massa yang diperpanjang dapat dipelajari empat kali lebih cepat daripada dalam kasus S2.
Zajaček menambahkan bahwa astrofisikawan dapat mempelajari lebih lanjut tentang pembentukan bintang-bintang yang terletak di jantung galaksi, serta bagaimana bintang-bintang ini dapat diangkut dengan mekanisme yang berbeda ke jarak yang sangat dekat dengan lubang hitam supermasif.
Peneliti mengatakan bahwa rekor bintang aman untuk saat ini: “Saat ini, tidak ada bintang lain yang menantang S4716 dalam hal periode orbit, namun, sangat mungkin bahwa bintang seperti itu akan terdeteksi dengan teleskop 30 meter mendatang yang akan melihat bintang yang lebih redup.”
Bintang berputar tercepat: PSR J1748−2446ad
Sementara S4716 mengambil rekor sebagai bintang dengan periode orbit tercepat, kecepatan objek kosmik yang berputar ini membuat bintang S itu menjadi debu. PSR J1748−2446ad adalah bintang mati yang terletak sekitar 18.000 tahun cahaya dari Bumi. Di ekuatornya, permukaan bintang neutron ini berputar sekitar 157 juta mph (250 juta km/jam) itu hampir 24 persen kecepatan cahaya!
Seperti semua bintang neutron, PSR J1748−2446ad terbentuk ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar nuklirnya dan tidak dapat lagi menopang dirinya sendiri melawan keruntuhan gravitasi. Sama seperti sosok skater menarik lengan mereka selama putaran untuk meningkatkan kecepatan rotasi mereka, radius menyusut bintang yang runtuh meningkatkan kecepatan rotasinya.
Ketika bintang masif itu mati, intinya menyusut dari seukuran Matahari menjadi sebuah objek seukuran kota. Itu tidak hanya menciptakan bentuk materi yang kaya akan neutron yang begitu padat sehingga satu sendok makan saja akan memiliki berat 1 miliar ton, tetapi juga membuat beberapa bintang neutron, seperti PSR J1748−2446ad, berputar dengan kecepatan yang luar biasa.
Planet paling ringan: ‘super-puff’ dari Kepler-51
Super-puff adalah dunia yang dapat memiliki massa yang setara atau sedikit lebih besar dari Bumi, tetapi mereka memiliki kepadatan yang sangat rendah karena fakta bahwa atmosfernya menggelembung, memberi mereka diameter yang mirip dengan raksasa gas seperti Jupiter. Super-puff Kepler-51b, Kepler-51c, dan Kepler-51d adalah planet paling padat yang pernah kami temukan sejauh ini, setara dengan bola permen kapas seukuran Jupiter.
Dan trio ini bahkan lebih luar biasa karena semua kepulan super mengorbit bintang yang sama: Kepler 51. “Sistem Kepler-51 adalah satu-satunya sistem yang menampung lebih dari satu planet ekstrasurya yang disebut super-puff,” Jessica Roberts, seorang peneliti di Pennsylvania State University dan Center for Exoplanets and Habitable Worlds, mengatakan kepada Astronomy. “Super-puff, secara umum, sangat jarang dimulai dengan kurang dari 20 [yang] diketahui sehingga menemukan sistem yang menampung tiga sangat istimewa.”
Roberts, yang melakukan penelitian atmosfer tentang kepulan super Keplar, menjelaskan bahwa planet-planet ini mungkin sangat mengembang karena masa muda sistem Keplar-51 dan fakta bahwa bintang itu sendiri masih cukup aktif. “Planet muda cenderung memiliki interior yang lebih panas karena baru terbentuk; interior yang lebih panas dapat membusungkan atmosfer dan membuat planet ini tampak lebih besar,” kata Roberts. “Perlahan, seiring waktu, planet Kepler-51 akan berkontraksi saat interiornya mendingin.”
Planet-planet juga bisa menyusut karena fakta kurangnya kepadatan berarti mereka tidak memiliki pengaruh gravitasi yang cukup untuk bertahan di atmosfer mereka. Sebagai planet terdekat dengan bintangnya, Kepler-51b berada pada risiko tertentu radiasi bintang yang keras melucuti atmosfernya. “Mungkin saja Kepler-51b berkontraksi dan kehilangan massa yang cukup untuk terlihat mirip dengan sub-Neptunus lain dalam beberapa miliar tahun,” kata Roberts. “Ini mungkin mengapa sistem lain hanya memiliki satu embusan super: Planet-planet yang lebih dekat dapat kehilangan atmosfernya sejak awal masa hidupnya.”
Rekor dibuat untuk dipecahkan
Jika publikasi tahunan Guinness World Records membuktikan sesuatu, itu adalah rekor yang sangat menarik karena mereka dimaksudkan untuk dipecahkan. JWST telah menunjukkan bahwa beberapa catatan, terutama yang terkait dengan jarak, berada dalam bahaya serius. Teknologi teleskop, secara umum, berkembang pesat, dan banyak catatan kosmik sekarang terlihat goyah.
“JWST telah menunjukkan betapa kuatnya itu. Namun, kami masih mempelajari cara kerja instrumen, dan cara mengkalibrasinya,” kata Oesch. “Jumlah besar kandidat galaksi bercahaya yang begitu awal di alam semesta jelas merupakan kejutan. Ini adalah saat-saat yang sangat menyenangkan!” Dan, ketika datang untuk melihat bintang-bintang yang bergerak cepat di sekitar Sgr A*, Zajaček dengan penuh semangat menunggu instrumen lain yang akan memulai pengamatan akhir dekade ini.
“Pengubah permainan nyata dalam hal ini adalah Teleskop Sangat Besar [saat ini sedang dibangun di Chili] dengan cermin utamanya 39 meter, yang akan mendeteksi banyak bintang yang lebih redup daripada bintang-S yang saat ini dipantau,” jelas Zajaček. “Yang pasti, beberapa dari mereka akan mengorbit Sgr A* pada jarak yang sebanding dengan S4716, atau semoga lebih dekat.” Perbaikan metode deteksi exoplanetary baru-baru ini berarti catatan exoplanet juga sangat rentan terhadap perpindahan.
“Dari perspektif planet ekstrasurya, kami terus menemukan dunia baru dan sangat aneh, planet jahat, planet di orbit seperti komet, embusan super, dan bahkan Jupiters planet panas yang tidak pernah kami bayangkan ada bahkan beberapa dekade yang lalu,” Robert mengatakan. “Seiring dengan peningkatan teknologi dan teknik kami, dugaan saya tren ini hanya akan berlanjut. Lagi pula, menurut Roberts: “Alam semesta tampaknya cukup bagus dalam membentuk hal-hal aneh dan ekstrem.”