NASA ungkap galaksi gagal unik yang tak pernah bersinar

Penemuan Langka: Awan Gas Tanpa Bintang yang Menyimpan Rahasia Alam Semesta

Alam semesta sering kali diidentifikasi dengan kehadiran cahaya. Bintang, galaksi, dan nebula bersinar terang, menjadi fokus utama teleskop-teleskop besar. Namun, justru dari sesuatu yang hampir tidak memancarkan cahaya sama sekali, para ilmuwan kini mendapatkan petunjuk penting tentang bagaimana alam semesta bekerja.

Para ilmuwan baru-baru ini menemukan objek kosmik yang sangat unik. Dijuluki Cloud-9, objek ini tidak berkilau, tidak memiliki bintang, dan nyaris tak terlihat secara optik. Dari kejauhan, ia hanya tampak sebagai gumpalan gas yang sunyi. Ironisnya, “ketiadaan” inilah yang membuat Cloud-9 sangat berharga bagi ilmu pengetahuan.

Cloud-9 memberi para astronom kesempatan langka untuk mempelajari apa yang terjadi ketika sebuah galaksi tidak pernah benar-benar terbentuk.

Galaksi yang Tak Pernah “Lahir”

Secara umum, pembentukan galaksi mengikuti pola yang hampir sama. Gas kosmik berkumpul, gravitasi memadatkannya, bintang-bintang mulai menyala, dan cahaya pun memenuhi ruang angkasa. Namun Cloud-9 keluar dari skenario ini sejak awal—dan tak pernah kembali ke jalurnya.

Keunikan Cloud-9 bukan terletak pada apa yang dimilikinya, melainkan pada apa yang tidak dimilikinya. Meski menyimpan hidrogen dalam jumlah besar dan berada di dalam halo materi gelap yang masif, Cloud-9 sama sekali tidak membentuk bintang.

“Itu adalah kisah tentang galaksi yang gagal,” ujar Alejandro Benitez-Llambay, peneliti utama dari Universitas Milano-Bicocca.

“Dalam sains, kita sering belajar lebih banyak dari kegagalan dibandingkan keberhasilan. Dalam kasus ini, ketiadaan bintang justru membuktikan teori kami. Ini menunjukkan bahwa kita telah menemukan blok pembangun galaksi purba yang tidak pernah terbentuk, tepat di alam semesta lokal,” jelasnya.

Jendela Langka Menuju Materi Gelap

Cloud-9 termasuk dalam kelas objek teoretis yang disebut Reionization-Limited H I Clouds (RELHICs). “H I” merujuk pada gas hidrogen netral, sementara istilah lainnya menggambarkan asal-usulnya: terbentuk di alam semesta awal, lalu “mandek” sebelum sempat berkembang menjadi galaksi sejati.

“Cloud-9 adalah jendela menuju alam semesta gelap,” kata Andrew Fox dari Space Telescope Science Institute.

“Kita tahu secara teori bahwa sebagian besar massa alam semesta adalah materi gelap, tetapi sangat sulit dideteksi karena tidak memancarkan cahaya. Cloud-9 memberi kita kesempatan langka untuk mengamati awan yang benar-benar didominasi materi gelap.”

Selama bertahun-tahun, keberadaan objek seperti Cloud-9 masih diperdebatkan. Sebagian astronom menduga awan-awan gas redup ini sebenarnya hanyalah galaksi katai yang bintangnya terlalu samar untuk dideteksi teleskop di Bumi.

“Sebelum kami menggunakan Hubble, orang bisa saja berargumen bahwa ini galaksi katai yang sangat redup dan tidak terlihat oleh teleskop darat,” kata Gagandeep Anand, penulis utama studi dari STScI.

“Namun dengan Advanced Camera for Surveys milik Hubble, kami benar-benar bisa memastikan bahwa memang tidak ada apa-apa di sana—tidak ada bintang sama sekali.”

Isi dan Struktur Cloud-9

Dalam skala kosmik, Cloud-9 tergolong kecil. Inti utamanya membentang sekitar 4.900 tahun cahaya. Di dalam wilayah ini terdapat gas hidrogen netral dengan massa sekitar satu juta kali massa Matahari.

Namun gas saja tidak cukup untuk menjaga struktur Cloud-9 tetap utuh. Di sinilah peran materi gelap menjadi krusial. Dari perilaku gas dan keseimbangan antara tekanan serta gravitasi, para peneliti memperkirakan massa materi gelap di sekeliling Cloud-9 mencapai lima miliar kali massa Matahari.

Materi gelap inilah yang menjadi “kerangka” tak terlihat, sementara gas hanya mengikutinya.

Keseimbangan ini menjelaskan mengapa Cloud-9 bisa bertahan hingga sekarang. Jika massanya lebih besar, gravitasi akan memicu pembentukan bintang. Jika lebih kecil, gasnya sudah lama tersapu atau terionisasi. Cloud-9 berada tepat di “zona tengah” yang memungkinkan ia bertahan sebagai peninggalan sunyi dari masa lalu kosmik.

“Di antara tetangga galaksi kita, mungkin ada beberapa ‘rumah yang ditinggalkan’ di luar sana,” ujar Rachael Beaton dari STScI.

Dari Awan Gas Biasa Menjadi Penemuan Bersejarah

Cloud-9 pertama kali terdeteksi tiga tahun lalu melalui survei radio menggunakan Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) di China. Teleskop radio mampu mendeteksi sinyal hidrogen meski tanpa kehadiran bintang.

Pengamatan lanjutan dengan Green Bank Telescope dan Very Large Array mengonfirmasi keberadaan gas tersebut. Namun, satu hal masih menjadi tanda tanya besar: apakah benar tidak ada bintang sama sekali?

Jawabannya baru datang setelah Hubble dilibatkan. Dengan ketajaman penglihatannya, Hubble mampu menyingkirkan kemungkinan adanya populasi bintang yang paling redup sekalipun. Dari sinilah Cloud-9 resmi dinyatakan sebagai contoh pertama awan gas tanpa bintang yang didominasi materi gelap, sisa dari proses pembentukan galaksi awal.

Cloud-9 terletak dekat galaksi spiral Messier 94 dan tampaknya memiliki keterkaitan fisik dengannya. Data radio menunjukkan sedikit distorsi pada gas, mengindikasikan adanya interaksi lemah di antara keduanya. Nama “Cloud-9” sendiri berasal dari urutan penemuan—awan gas kesembilan di pinggiran galaksi tersebut.

Saat Galaksi Tetap Gelap

Penemuan Cloud-9 mengingatkan bahwa mempelajari bintang saja tidak cukup untuk memahami alam semesta. Gas dan materi gelap memainkan peran besar, meski sering bekerja dalam senyap dan tersembunyi di balik objek-objek yang lebih terang.

Galaksi-galaksi gagal seperti ini sangat sulit ditemukan dan mudah terlewatkan. Justru karena kelangkaannya, Cloud-9 menjadi sangat penting. Temuan ini mengisyaratkan bahwa mungkin masih banyak objek serupa yang menunggu untuk ditemukan oleh survei masa depan—survei yang tidak hanya bergantung pada cahaya.

Tanpa bintang sebagai “gangguan”, Cloud-9 memberi para ilmuwan cara bersih untuk mempelajari awan materi gelap secara langsung. Setiap penemuan baru seperti ini menambah potongan puzzle tentang bagaimana galaksi terbentuk, mengapa sebagian gagal, dan betapa besar bagian alam semesta yang beroperasi dalam keheningan.

Studi tentang Cloud-9 telah dipublikasikan di jurnal Astrophysical Journal Letters.