Di galaksi kerdil Sextans A, sekitar 20 bintang tua yang tertutup debu tebal ternyata menjadi pemasok utama debu kosmik. Temuan Teleskop Luar Angkasa James Webb atau JWST ini menunjukkan bahwa produksi debu tetap berlangsung di lingkungan yang sangat miskin unsur berat.
Hasil tersebut penting karena debu merupakan salah satu bahan penting dalam medium antarbintang dan berkaitan dengan pembentukan bintang baru. Kemampuan bintang tua menghasilkan debu di kondisi ekstrem memberi petunjuk tentang proses yang mungkin terjadi pada galaksi-galaksi muda.
Minoritas Bintang dengan Peran Besar
Sebagian besar populasi bintang yang diamati di Sextans A tidak memiliki selubung debu. Sekitar 90 persen bintang dalam pengamatan itu tergolong tidak berdebu, sehingga kelompok kecil yang berjumlah sekitar 20 bintang menjadi sangat menonjol.
Bintang-bintang tersebut berada pada fase asymptotic red giant branch, yaitu tahap akhir evolusi bintang yang memungkinkan pelepasan material ke sekelilingnya. Para peneliti memperkirakan bintang awalnya memiliki massa sekitar 1,5 kali massa Matahari.
| Aspek | Data di Sextans A | Arti Ilmiah |
|---|---|---|
| Jarak dari Bumi | Sekitar 4,6 juta tahun cahaya | Memungkinkan pengamatan rinci galaksi miskin logam |
| Kandungan unsur berat | Sekitar 1% hingga 7% dibandingkan Matahari | Mendekati kondisi kimia galaksi purba |
| Bintang penghasil debu | Sekitar 20 bintang | Menjadi sumber utama debu yang terdeteksi |
| Usia pembentukan | Sekitar 2 hingga 3 miliar tahun lalu | Merekam evolusi bintang bermassa rendah |
Laboratorium untuk Memahami Alam Semesta Muda
Galaksi Sextans A berjarak sekitar 4,6 juta tahun cahaya dari Bumi dan memiliki kandungan unsur berat yang rendah. Kandungan logam di galaksi ini diperkirakan hanya sekitar 1 persen hingga 7 persen dibandingkan Matahari.
Dalam astronomi, unsur yang lebih berat daripada helium sering disebut sebagai logam. Kondisi rendah logam membuat Sextans A dipandang sebagai lingkungan terdekat yang dapat membantu menelaah sifat galaksi pada masa awal alam semesta.
Alam semesta muda terutama tersusun atas hidrogen dan sejumlah kecil helium. Unsur yang lebih berat baru menyebar luas setelah bintang-bintang awal berakhir dalam ledakan supernova dan melepaskan materi ke ruang antarbintang.
Generasi awal itu dikenal sebagai bintang Populasi III dan sangat miskin logam. Material yang dilepas setelah kematiannya kemudian turut membentuk bintang generasi berikutnya serta memperkaya lingkungan di dalam galaksi.
Pengamatan Inframerah JWST
Tim penelitian memanfaatkan NIRCam dan MIRI pada JWST untuk memetakan populasi bintang di galaksi tersebut. Perpaduan kamera inframerah dekat dan instrumen inframerah menengah membantu memperlihatkan lapisan debu di sekitar bintang dengan lebih jelas.
Flavia Dell’Agli dari Institut Nasional untuk Astrofisika atau INAF Italia mengatakan JWST membuka detail pengamatan yang sebelumnya sulit dijangkau. “JWST memungkinkan kita mengamati lingkungan dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya, yang hingga beberapa tahun lalu berada di luar jangkauan kita,” kata Dell’Agli.
Data pengamatan juga dapat dibandingkan dengan model teoretis mengenai evolusi bintang dan pembentukan debu. Perbandingan itu membantu menilai sejauh mana model yang ada mampu menggambarkan bintang di lingkungan dengan kandungan logam rendah.
Claudio Gavetti dari INAF Italia menilai galaksi dekat dengan komposisi kimia serupa membuka peluang penting untuk penelitian alam semesta awal. “Mempelajari secara langsung galaksi-galaksi yang mendiami alam semesta awal masih sangat sulit,” ujarnya.
Penelitian mengenai Sextans A telah dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal. Temuan ini memperlihatkan bahwa bintang tua di galaksi miskin logam tetap dapat memasok debu ke medium antarbintang, meski jumlahnya hanya sebagian kecil dari populasi yang diamati.
