Apa Itu Dragon Arc dan Abell 370?
Abell 370 adalah sebuah gugusan galaksi yang terletak sekitar 4 miliar tahun cahaya dari Bumi. Gugusan ini memiliki fenomena yang sangat menarik, yaitu beberapa lengkungan cahaya yang dapat diamati, salah satunya dikenal dengan nama “Dragon Arc”. Fenomena ini muncul berkat sebuah efek alami yang disebut lensa gravitasi, yang memungkinkan kita melihat objek jauh yang sangat kecil dan tampak samar.
Lensa gravitasi terjadi ketika cahaya dari galaksi yang sangat jauh dibelokkan oleh gravitasi dari gugusan galaksi besar, seperti Abell 370. Karena gravitasi memiliki kemampuan untuk membengkokkan cahaya, maka cahaya yang berasal dari galaksi yang berada di belakang gugusan ini akan membentuk lengkungan atau distorsi yang memukau. Inilah yang membuat kita dapat melihat gambar galaksi yang terdistorsi, menciptakan pemandangan unik yang disebut Dragon Arc.
Lensa Gravitasi: Cara Alam Semesta Membantu Kita Melihat Jauh
Lensa gravitasi, yang pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein dalam teori relativitas umum, memberikan cara alami untuk memperbesar objek-objek yang sangat jauh di alam semesta. Fenomena ini memungkinkan kita untuk melihat galaksi atau bintang yang seharusnya terlalu jauh dan redup untuk bisa dilihat oleh teleskop biasa. Sebagai contoh, lensa gravitasi memungkinkan kita untuk melihat bintang-bintang yang terletak miliaran tahun cahaya dari Bumi, yang sebelumnya mustahil dijangkau.
Proses ini serupa dengan penggunaan lensa pembesar di mikroskop, di mana cahaya dari objek jauh dibelokkan untuk membuatnya tampak lebih besar dan lebih jelas. Dengan fenomena ini, para astronom bisa “memperbesar” galaksi yang sangat jauh sehingga bintang-bintang di dalamnya bisa terlihat dengan lebih jelas. Ini adalah teknik yang sangat penting dalam mengungkap banyak rahasia alam semesta yang selama ini tersembunyi.
Mengungkap Bintang di Ujung Alam Semesta
Sebelumnya, mengamati bintang-bintang individu di galaksi yang terletak sangat jauh dianggap mustahil. Bayangkan saja, itu seperti mencoba melihat butiran debu di permukaan Bulan hanya dengan teleskop biasa. Namun, berkat kemajuan teknologi canggih, para astronom kini bisa melakukannya dengan menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb, James Webb Space Telescope (JWST).
Tim astronom dari University of Arizona berhasil mengamati galaksi yang berjarak hampir 6,5 miliar tahun cahaya dari Bumi. Dengan bantuan JWST, mereka berhasil mengidentifikasi ratusan bintang yang tersembunyi di dalam galaksi tersebut. Keberhasilan ini terjadi berkat gabungan dua faktor: kemampuan JWST yang sangat sensitif terhadap cahaya, serta efek lensa gravitasi yang memperbesar cahaya dari galaksi jauh tersebut. Penemuan ini membuka cakrawala baru dalam mempelajari pembentukan galaksi dan memahami kosmos secara lebih mendalam.
Misteri Materi Gelap dan Bintang-Bintang yang Tersembunyi
Sebagian besar galaksi, termasuk galaksi kita sendiri, Bima Sakti, mengandung miliaran bintang. Namun, ketika kita mengamati galaksi yang jauh, bintang-bintang tersebut sering kali terlihat samar, seolah hanya berupa kabut cahaya yang menyatu. Dengan menggunakan teknik lensa gravitasi, para astronom kini bisa melihat bintang-bintang tersebut secara individu, sesuatu yang sebelumnya mustahil dilakukan.
Dalam penelitian ini, para ilmuwan bisa melihat lebih jauh ke dalam galaksi-galaksi yang sangat jauh, yang sebelumnya hanya tampak seperti gumpalan kabur di langit. Teknik ini membantu menjelaskan bagaimana galaksi berkembang dan memberi gambaran lebih jelas tentang fenomena kosmis yang ada di alam semesta. Dengan demikian, lensa gravitasi menjadi alat penting dalam membantu kita memahami lebih banyak tentang bagaimana alam semesta terbentuk dan berfungsi.
Dragon Arc: Penemuan Harta Karun Bintang
Penemuan yang sangat menarik datang dari seorang astronom bernama Fengwu Sun, yang bekerja di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Sun mengamati gambar-gambar dari JWST dan menemukan “harta karun” bintang di galaksi yang dikenal sebagai Dragon Arc. Galaksi ini terletak di balik gugusan galaksi Abell 370, dan mengalami distorsi akibat efek lensa gravitasi. Hasilnya adalah gambar yang sangat unik dari bintang-bintang yang jauh, yang sebelumnya sulit atau bahkan tidak mungkin untuk diamati.
Pada tahun 2022 dan 2023, JWST mengambil dua gambar Dragon Arc. Dalam gambar-gambar tersebut, para astronom berhasil mengidentifikasi 44 bintang individu yang kecerahannya berubah-ubah seiring waktu. Fenomena ini memberikan bukti bahwa mengamati bintang-bintang individu dalam galaksi yang sangat jauh bukan hanya mungkin, tetapi juga membuka peluang baru dalam eksplorasi astronomi. Temuan ini adalah tonggak penting dalam studi galaksi dan bintang-bintang jauh.
Mikrolensa: Keberuntungan Alam Semesta
Selain efek lensa gravitasi dari seluruh gugusan galaksi, faktor penting lainnya yang berperan dalam penemuan ini adalah keberadaan bintang-bintang yang mengapung di dalam gugusan galaksi. Bintang-bintang ini tidak terikat pada galaksi tertentu dan bisa bertindak sebagai mikrolensa—lensa mini yang memperbesar cahaya dari objek yang sangat jauh di latar belakang.
Mikrolensa ini terjadi ketika sebuah bintang “terapung” kebetulan berada di jalur cahaya dari bintang lain yang lebih jauh, bertindak seperti kaca pembesar alami. Gabungan efek lensa gravitasi besar dan mikrolensa ini memungkinkan cahaya dari bintang yang sangat jauh menjadi lebih terang dan dapat dilihat dengan jelas. Tanpa mikrolensa ini, bintang-bintang yang ditemukan oleh JWST akan terlalu redup dan jauh untuk terdeteksi.
Baca juga: JWST Menemukan Bintang Neutron dalam Sisa-sisa Supernova 1987a: Penemuan Terobosan dalam Astronomi
Perubahan Terang Bintang: Fenomena Menarik
Mikrolensa yang dihasilkan oleh bintang terapung ini juga tidak bersifat permanen. Posisi bintang yang mengapung dalam gugusan galaksi terus berubah seiring waktu, sehingga pembesaran cahaya bintang di galaksi jauh juga akan berubah. Ini menciptakan efek yang menarik, di mana bintang yang awalnya sangat terang bisa meredup lagi dalam waktu singkat, tergantung pada konfigurasi mikrolensa yang berubah.
Fenomena ini memungkinkan para astronom untuk melihat bintang-bintang yang sangat jauh seolah mereka muncul dan menghilang. Dengan mengamati galaksi yang sama beberapa kali, para ilmuwan bisa melacak variasi ini dan mendapatkan informasi lebih detail mengenai bintang-bintang yang ada di galaksi jauh tersebut. Ini adalah hasil dari variasi efek makrolensa dan mikrolensa yang terjadi dalam waktu yang relatif singkat.
Tipe Bintang yang Terungkap: Raksasa Merah
Setelah menganalisis data yang diperoleh, para peneliti menemukan bahwa banyak bintang yang diamati di Dragon Arc adalah raksasa merah, yang berada dalam tahap akhir kehidupan mereka. Bintang-bintang jenis ini, seperti Betelgeuse di rasi Orion, lebih besar dan lebih dingin dibandingkan bintang raksasa biru yang lebih sering ditemukan dalam penelitian sebelumnya. Perbedaan ini menunjukkan bahwa JWST memiliki kemampuan luar biasa dalam mendeteksi cahaya inframerah, yang lebih sensitif terhadap bintang-bintang dengan suhu lebih rendah.
Bintang-bintang raksasa merah ini memberi petunjuk penting tentang evolusi bintang dan bagaimana mereka berakhir setelah melalui tahap kehidupan yang panjang. Penemuan ini juga menunjukkan keunggulan JWST dalam mengamati alam semesta dengan cara yang belum pernah dilakukan sebelumnya.
Masa Depan Penelitian: Lebih Banyak Penemuan Menanti
Ke depan, astronom berharap bisa menemukan lebih banyak bintang yang diperbesar melalui lensa gravitasi, khususnya di galaksi Dragon Arc. Penemuan lebih lanjut dapat menghasilkan katalog bintang yang lebih rinci dan membuka peluang baru dalam pemahaman kita tentang alam semesta.
Selain itu, penelitian ini juga dapat membantu para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang struktur lensa gravitasi itu sendiri dan memberikan wawasan baru mengenai misteri materi gelap. Materi gelap adalah salah satu komponen paling misterius dalam alam semesta yang belum sepenuhnya dipahami, dan penelitian lebih lanjut mengenai bintang-bintang ini bisa memberikan petunjuk penting untuk mengungkap rahasia tersebut.
Kesimpulan: Menerobos Batas Kejauhan Alam Semesta
Penemuan bintang-bintang jauh ini menegaskan betapa pentingnya teknologi canggih seperti JWST dalam memperluas pengetahuan kita tentang alam semesta. Dengan memanfaatkan fenomena lensa gravitasi, para astronom kini dapat melihat bintang-bintang yang selama ini tidak terjangkau. Ini membuka peluang besar untuk lebih memahami bagaimana galaksi terbentuk, bagaimana bintang berkembang, dan apa yang terjadi dengan materi gelap yang menyusun sebagian besar alam semesta.
Penelitian ini didukung oleh berbagai organisasi terkemuka, seperti NASA dan National Science Foundation (NSF), dan telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Astronomy, memberikan kontribusi besar bagi dunia astronomi.
Referensi:
[1] https://news.arizona.edu/news/beyond-dragon-arc-treasure-trove-unseen-stars, diakses pada 11 Februari 2025.
[2] Yoshinobu Fudamoto, Fengwu Sun, Jose M. Diego, Liang Dai, Masamune Oguri, Adi Zitrin, Erik Zackrisson, Mathilde Jauzac, David J. Lagattuta, Eiichi Egami, Edoardo Iani, Rogier A. Windhorst, Katsuya T. Abe, Franz Erik Bauer, Fuyan Bian, Rachana Bhatawdekar, Thomas J. Broadhurst, Zheng Cai, Chian-Chou Chen, Wenlei Chen, Seth H. Cohen, Christopher J. Conselice, Daniel Espada, Nicholas Foo, Brenda L. Frye, Seiji Fujimoto, Lukas J. Furtak, Miriam Golubchik, Tiger Yu-Yang Hsiao, Jean-Baptiste Jolly, Hiroki Kawai, Patrick L. Kelly, Anton M. Koekemoer, Kotaro Kohno, Vasily Kokorev, Mingyu Li, Zihao Li, Xiaojing Lin, Georgios E. Magdis, Ashish K. Meena, Anna Niemiec, Armin Nabizadeh, Johan Richard, Charles L. Steinhardt, Yunjing Wu, Yongda Zhu, Siwei Zou. Identification of more than 40 gravitationally magnified stars in a galaxy at redshift 0.725. Nature Astronomy, 2025; DOI: 10.1038/s41550-024-02432-3
