Astronom Temukan Sistem Bintang Ganda Dekat Pusat Galaksi

Halo semua, semoga diberikan kesehatan selalu, aamiin. Sebuah tim astronom internasional yang dipimpin oleh PD Dr. Florian Peißker telah membuat terobosan penting dengan menemukan sistem bintang ganda pertama, bernama D9, di dekat lubang hitam supermasif Sagittarius A* (Sgr A) di pusat galaksi Bima Sakti. Penemuan yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications ini mengejutkan komunitas ilmiah karena sebelumnya diyakini bahwa lingkungan ekstrem di sekitar lubang hitam supermasif tidak memungkinkan keberadaan sistem bintang ganda. D9 yang terletak sangat dekat dengan Sgr A ini diperkirakan akan segera bergabung menjadi satu bintang tunggal, memberikan petunjuk berharga tentang proses pembentukan bintang muda di wilayah yang penuh turbulensi ini.

Tantangan dalam Mengamati Wilayah Pusat Galaksi

Selama tiga dekade terakhir, pengamatan terhadap wilayah pusat galaksi kita telah menghadirkan tantangan besar bagi para astronom. Meskipun menggunakan teleskop inframerah tercanggih seperti Very Large Telescope (VLT) dan Keck Observatory, penelitian terhadap bintang-bintang individu di sekitar Sgr A* justru sering menghasilkan lebih banyak pertanyaan daripada jawaban. Wilayah ini merupakan lingkungan paling padat di galaksi kita, dihuni oleh jutaan bintang yang terkonsentrasi dalam beberapa sub-wilayah dengan karakteristik berbeda. Gugus bintang S, yang menjadi rumah bagi Sgr A*, khususnya menyimpan banyak misteri karena kepadatannya yang ekstrem dan dinamika gravitasinya yang unik.

Kerumitan pengamatan di wilayah ini diperparah oleh beberapa faktor khas. Pertama, adanya awan debu kosmik yang tebal menghalangi pandangan dalam spektrum cahaya tampak. Kedua, gangguan gravitasi yang kompleks dari lubang hitam supermasif dan bintang-bintang di sekitarnya menciptakan pola gerakan yang sulit diprediksi. Ketiga, jarak yang sangat jauh (sekitar 26.000 tahun cahaya dari Bumi) membuat resolusi pengamatan menjadi tantangan tersendiri. Selama bertahun-tahun, meskipun gugus bintang S diketahui memiliki kepadatan bintang yang sangat tinggi, tidak ada satupun sistem bintang ganda yang berhasil diidentifikasi di wilayah terdekat dengan Sgr A* – sampai akhirnya D9 ditemukan.

Lingkungan Ekstrem di Sekitar Lubang Hitam

Lingkungan di sekitar Sgr A* merupakan salah satu wilayah paling ekstrem dan tidak ramah di alam semesta yang kita ketahui. Lubang hitam supermasif dengan massa 4,3 juta kali Matahari ini menciptakan medan gravitasi yang begitu kuat sehingga mampu melengkungkan ruang-waktu secara signifikan. Bintang-bintang di gugus S bergerak dalam orbit yang sangat cepat, mencapai kecepatan hingga 8.000 km/detik (sekitar 2,7% kecepatan cahaya), menciptakan lingkungan dinamis yang penuh turbulensi.

Secara teoritis, kondisi seperti ini seharusnya membuat sistem bintang ganda mustahil bertahan. Gaya pasang-surut yang kuat dari Sgr A* diperkirakan akan dengan mudah merobek ikatan gravitasi antara bintang-bintang dalam sistem ganda. Selain itu, interaksi gravitasi dengan bintang-bintang lain di gugus yang padat akan mengganggu kestabilan orbit bintang ganda. Namun, penemuan D9 yang bertahan di wilayah ini – meskipun diperkirakan akan segera bergabung menjadi satu bintang – memaksa para astronom untuk memikirkan kembali asumsi-asumsi dasar tentang dinamika bintang di lingkungan ekstrem.

Baca juga: Jejak Luar Angkasa di Rambut: Debu Kosmik Mungkin Lebih Dekat dari yang Kita Kira

Metode Inovatif dalam Penemuan D9

Penemuan sistem bintang ganda D9 merupakan hasil dari pendekatan observasional yang inovatif dan tidak konvensional. Tim peneliti yang dipimpin oleh Dr. Florian Peißker dari Universitas Cologne memutuskan untuk menyimpang dari metode standar dalam astronomi, yang biasanya menggabungkan data pengamatan selama setahun untuk meningkatkan rasio signal-to-noise. Sebaliknya, mereka menganalisis secara cermat setiap malam pengamatan individu terhadap sumber-sumber debu di gugus bintang S.

Metode ini memungkinkan tim untuk mendeteksi variasi cahaya yang halus dan perubahan posisi yang mungkin terlewatkan dalam analisis gabungan. Meskipun data dari rekaman individual lebih berisik dan tampak lebih kabur dibandingkan data gabungan, pendekatan ini justru mengungkap detail penting tentang gerakan dan sifat D9. Dengan menganalisis secara teliti setiap frame pengamatan selama bertahun-tahun, tim akhirnya berhasil mengidentifikasi karakteristik sistem bintang ganda ini.

Keberhasilan metode ini membuka kemungkinan baru dalam analisis data astronomi. Pendekatan serupa sekarang sedang dipertimbangkan untuk diterapkan dalam pencarian objek-objek langka lainnya di wilayah pusat galaksi, serta dalam penelitian exoplanet di sekitar bintang-bintang muda. Penemuan D9 tidak hanya memberikan wawasan baru tentang sistem bintang di lingkungan ekstrem, tetapi juga mendemonstrasikan pentingnya inovasi metodologis dalam penelitian astronomi modern.

Profil Sistem Bintang Ganda D9

Sistem bintang ganda D9 menampilkan konfigurasi yang sangat unik di pusat galaksi kita. Bintang primer dalam sistem ini, dengan massa 2,8 kali Matahari, merupakan bintang deret utama yang relatif muda, sementara pasangannya yang lebih kecil (0,7 massa Matahari) menunjukkan karakteristik bintang yang lebih evolusioner. Kedua bintang ini saling mengorbit dengan periode sekitar 10-20 tahun Bumi, sementara secara keseluruhan sistem ini mengorbit Sagittarius A* pada jarak yang sangat dekat – hanya 0,095 tahun cahaya atau sekitar 600 kali jarak Matahari-Pluto. Yang paling mengejutkan, simulasi komputer menunjukkan bahwa orbit mereka semakin menyempit akibat interaksi gravitasi dengan lubang hitam supermasif dan bintang-bintang di sekitarnya.

Karakteristik orbital D9 menunjukkan dinamika yang sangat kompleks. Sistem ini mengalami perturbasi gravitasi yang ekstrem dari Sgr A*, menyebabkan orbit bintang-bintangnya berubah secara signifikan dalam skala waktu astronomi yang singkat. Pengamatan spektroskopi mengungkapkan bahwa kedua bintang saling mengunci secara tidal, dengan satu sisi setiap bintang selalu menghadap pasangannya, mirip dengan bagaimana Bulan selalu menunjukkan wajah yang sama ke Bumi. Kondisi unik ini, ditambah dengan lingkungan ekstrem di pusat galaksi, membuat D9 menjadi laboratorium alam yang sempurna untuk mempelajari dinamika bintang ganda.

Prediksi penggabungan D9 dalam beberapa dekade hingga milenium mendatang menambah daya tarik sistem ini bagi para astronom. Ketika kedua bintang akhirnya bergabung, mereka akan membentuk sebuah bintang tunggal dengan massa sekitar 3,5 kali Matahari, kemungkinan besar berevolusi menjadi bintang raksasa biru yang terang. Proses penggabungan ini diperkirakan akan melepaskan energi yang setara dengan supernova mini, menciptakan flare yang dapat diamati dari Bumi dan memberikan kesempatan langka untuk mempelajari fase akhir evolusi sistem bintang ganda.

Signifikansi Penemuan D9

Penemuan D9 telah mengubah paradigma dalam astrofisika bintang. Sebagai sistem bintang ganda terdekat dengan Sgr A* yang pernah ditemukan (sekitar 100 kali lebih dekat daripada sistem bintang ganda lain yang diketahui di wilayah ini), D9 memaksa para astronom untuk memikirkan kembali teori pembentukan dan kelangsungan hidup sistem bintang di lingkungan ekstrem. Selama puluhan tahun, komunitas ilmiah berasumsi bahwa gaya pasang-surut dari lubang hitam supermasif akan dengan cepat merobek sistem bintang ganda, membuat keberadaan D9 menjadi teka-teki yang menarik.

Keberadaan D9 memberikan bukti observasional pertama bahwa sistem bintang ganda dapat bertahan – setidaknya untuk sementara – di wilayah terdalam pengaruh gravitasi Sgr A. Temuan ini mendukung teori alternatif bahwa beberapa bintang di gugus S mungkin tidak terbentuk in situ di dekat lubang hitam, melainkan bermigrasi dari jarak yang lebih aman. Analisis orbit D9 menunjukkan bahwa sistem ini mungkin berasal dari wilayah sekitar 0,5-1 parsec dari Sgr A, dan secara bertahap berpindah ke orbitnya yang sekarang melalui interaksi gravitasi dengan bintang-bintang lain di gugus yang padat.

Yang lebih penting, D9 menawarkan jendela unik untuk mempelajari fisika ekstrem di lingkungan lubang hitam supermasif. Dengan memantau perubahan orbit dan evolusi sistem ini, para astronom dapat menguji prediksi relativitas umum dalam medan gravitasi yang kuat, mempelajari efek tidal pada sistem bintang ganda, dan memahami proses migrasi bintang di pusat galaksi. Data dari D9 juga membantu menyempurnakan model numerik tentang dinamika bintang di lingkungan padat.

Implikasi untuk Studi Formasi Bintang dan Teori Pembentukan Bintang

Keberadaan D9 memiliki implikasi mendalam bagi teori pembentukan bintang di lingkungan ekstrem. Sistem ini memberikan bukti langsung bahwa proses pembentukan bintang bisa terjadi dalam kondisi yang sebelumnya dianggap mustahil – di dekat lubang hitam supermasif dengan gaya tidal yang menghancurkan. Temuan ini mendukung skenario dimana awan molekuler raksasa bisa runtuh membentuk bintang meski berada di lingkungan gravitasi ekstrem, mungkin melalui mekanisme khusus seperti turbulensi supersonik atau pendinginan yang dipercepat.

Proses penggabungan yang akan dialami D9 dalam waktu dekat (secara kosmik) menawarkan kesempatan emas untuk mempelajari fase akhir evolusi sistem bintang ganda. Pengamatan terhadap peristiwa ini dapat mengungkap mekanisme transfer massa antara bintang, proses penyatuan inti bintang, dan pembentukan bintang hasil merger di lingkungan khusus. Data ini sangat berharga karena bisa menjelaskan keberadaan bintang-bintang muda masif di dekat Sgr A* yang selama ini membingungkan para astronom.

Lebih jauh, D9 memberikan petunjuk tentang populasi tersembunyi sistem bintang ganda di pusat galaksi. Jika sistem seperti D9 bisa bertahan di jarak sedekat ini dengan Sgr A*, mungkin ada lebih banyak sistem serupa yang belum terdeteksi. Penemuan ini memotivasi survei lebih mendalam di wilayah pusat galaksi menggunakan teknik observasi baru. Hasilnya bisa merevolusi pemahaman kita tentang distribusi massa awal bintang (IMF) di lingkungan ekstrem, dan mungkin mengarah pada penemuan kelas baru sistem bintang yang hanya ada di dekat lubang hitam supermasif.

Baca juga: Bumi Terancam! Asteroid Bennu Bisa Sebabkan Bencana Global seperti Kiamat

Pemecahan Misteri Kosmik

Dr. Michael Zajaček dari Universitas Masaryk di Brno menyatakan, “Hingga kini, masih menjadi misteri bagaimana bintang-bintang muda bisa terbentuk begitu dekat dengan Sgr A* yang seharusnya mencegah runtuhnya gravitasi yang diperlukan untuk pembentukan bintang.” Penemuan sistem bintang ganda D9 ini memberikan petunjuk penting untuk memecahkan teka-teki kosmik tersebut. Dr. Emma Bordier, rekan penulis studi, menambahkan bahwa kombinasi data arsip dan pengamatan terkini dari berbagai generasi instrumen Very Large Telescope telah memungkinkan terobosan ilmiah ini.

Masa Depan Penelitian Sistem Bintang Ekstrem

Penemuan D9 membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut tentang dinamika sistem bintang di lingkungan ekstrem. Para astronom sekarang dapat mempelajari secara lebih rinci bagaimana sistem bintang ganda berinteraksi dengan lubang hitam supermasif dan proses apa yang memungkinkan mereka bertahan – meskipun sementara – di wilayah yang begitu keras. Penelitian lanjutan diharapkan dapat mengungkap lebih banyak lagi misteri tentang pembentukan dan evolusi bintang di pusat galaksi kita, serta memberikan wawasan baru tentang sifat fundamental lubang hitam supermasif dan pengaruhnya terhadap lingkungan sekitarnya.

Penutup

Sebagai penutup, sistem bintang ganda D9 membuat kita menyadari betapa alam semesta masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Penemuan menakjubkan ini tidak hanya menantang pemahaman kita tentang dinamika bintang di lingkungan ekstrim, tetapi juga membuka pintu bagi penelitian baru tentang kelahiran dan evolusi bintang di pusat galaksi. Mungkin segitu saja yang dapat kami sampaikan. Mohon maaf apabila ada kesalahan penulisan. Sekian dan terima kasih.

Sumber:

• https://www.kompas.com/sains/read/2025/03/07/114105123/astronom-menemukan-sistem-bintang-ganda-yang-seharusnya-tidak-ada. Terakhir akses: 17 April 2025.
• https://www.merdeka.com/dunia/ahli-astronomi-temukan-sistem-bintang-ganda-berusia-27-juta-tahun-ada-di-dekat-lubang-hitam-raksasa-340846-mvk.html?page=2 Terakhir akses: 17 April 2025.
• https://www.science.org/content/article/young-double-star-system-discovered-near-our-galaxy-s-giant-black-hole Terakhir akses: 17 April 2025.
• https://www.eso.org/public/images/eso2418a/ Terakhir akses: 17 April 2025.