Nationalgeographic.co.id - Peta pertama 'dunia bawah galaksi'—bagan mayat matahari yang dulunya sangat besar yang telah runtuh menjadi lubang hitam dan bintang neutron—telah mengungkapkan kuburan yang membentang tiga kali ketinggian Bimasakti, dan itu hampir sepertiga dari objek telah terlempar keluar sama sekali dari galaksi.
"Sisa-sisa kompak bintang mati ini menunjukkan distribusi dan struktur yang berbeda secara fundamental dengan galaksi yang terlihat," kata David Sweeney, seorang mahasiswa PhD di Sydney Institute for Astronomy di University of Sydney, dan penulis utama makalah yang diterbitkan di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society pada 25 Agustus. Makalah tersebut berjudul "The Galactic underworld: The spatial distribution of compact remnants."
"'Ketinggian dunia bawah galaksi lebih dari tiga kali lebih besar di Bimasakti itu sendiri," tambahnya. "Dan 30 persen objek yang menakjubkan telah dikeluarkan sepenuhnya dari galaksi."
Bintang neutron dan lubang hitam terbentuk ketika bintang masif yang berukuran lebih dari delapan kali lebih besar dari Matahari kita, kehabisan bahan bakar dan tiba-tiba runtuh. Ini memicu reaksi tak terkendali yang menghancurkan bagian luar bintang dalam ledakan supernova raksasa. Sementara inti terus menekan dirinya sendiri sampai ia menjadi bintang neutron atau lubang hitam.
Dalam bintang neutron, intinya sangat padat sehingga elektron dan proton dipaksa untuk bergabung pada tingkat subatomik menjadi neutron, meremas massa totalnya menjadi bola yang lebih kecil dari kota. Jika massa bintang aslinya lebih besar dari 25 kali Matahari kita, keruntuhan yang didorong oleh gravitasi itu terus berlanjut, hingga intinya begitu padat sehingga bahkan cahaya pun tidak dapat lolos. Kedua jenis mayat bintang ini membengkokkan ruang, waktu, dan materi di sekitar mereka.
Meskipun miliaran pasti telah terbentuk sejak galaksi masih muda, bangkai eksotis ini terlempar ke kegelapan ruang antarbintang oleh supernova yang menciptakannya. Karenanya terlepas dari pandangan dan pengetahuan para astronom—sampai sekarang.
Dengan hati-hati menciptakan siklus hidup penuh bintang mati kuno, para peneliti telah membangun peta rinci pertama yang menunjukkan di mana mayat mereka berada.
"Salah satu masalah untuk menemukan benda-benda kuno ini adalah, sampai sekarang, kami tidak tahu ke mana harus mencarinya," kata Profesor Peter Tuthill dari Sydney Institute for Astronomy, rekan penulis di makalah tersebut. "Bintang neutron dan lubang hitam tertua diciptakan ketika galaksi lebih muda dan berbentuk berbeda. Kemudian mengalami perubahan kompleks selama miliaran tahun. Merupakan tugas utama untuk memodelkan semua ini untuk menemukannya."
Bintang neutron dan lubang hitam yang baru terbentuk sesuai dengan galaksi saat ini, sehingga para astronom tahu ke mana harus mencari. Namun bintang neutron tertua dan lubang hitam seperti hantu yang masih menghantui rumah yang sudah lama dihancurkan, sehingga lebih sulit ditemukan.
Baca Juga: Astronom Deteksi 35 Tabrakan Lubang Hitam, Ada yang Sampai Menyatu
Baca Juga: Kejadian Kosmik Baru, Lubang Hitam yang Menelan Bintang Neutron
Baca Juga: Akhirnya Astronom Berhasil Memotret Lubang Hitam di Pusat Bimasakti
"Rasanya seperti mencoba menemukan kuburan gajah mitos," kata Profesor Tuthill, mengacu pada tempat di mana, menurut legenda, gajah tua mati sendirian, jauh dari kelompoknya. "Tulang-tulang bintang masif yang langka ini pasti ada di luar sana, tetapi mereka tampaknya menyelubungi diri mereka sendiri dalam misteri."
Sweeney menambahkan: "Masalah tersulit yang harus saya pecahkan dalam memburu distribusi mereka yang sebenarnya adalah memperhitungkan 'tendangan' yang mereka terima pada saat-saat kekerasan penciptaan mereka. Ledakan supernova tidak simetris, dan sisa-sisanya dikeluarkan dengan kecepatan tinggi—hingga jutaan kilometer per jam—dan, lebih buruk lagi, ini terjadi dalam arah yang tidak diketahui dan acak untuk setiap objek."
Akan tetapi tidak ada satu pun di alam semesta yang diam dalam waktu lama, jadi bahkan mengetahui kemungkinan besarnya tendangan eksplosif saja tidak cukup: para peneliti harus menyelidiki kedalaman waktu kosmis dan merekonstruksi bagaimana mereka berperilaku selama miliaran tahun.
"Mungkin temuan yang paling mengejutkan dari penelitian kami adalah bahwa tendangannya begitu kuat sehingga Bimasakti akan kehilangan sebagian dari sisa-sisa ini sepenuhnya," kata Dr. Ryosuke Hirai dari Universitas Monash. "Mereka ditendang begitu keras sehingga sekitar 30 persen bintang neutron terlempar ke ruang antargalaksi, tidak pernah kembali."
Tuthill menambahkan: "Bagi saya, salah satu hal paling keren yang kami temukan dalam karya ini adalah bahwa bahkan lingkungan bintang lokal di sekitar Matahari kita kemungkinan akan dilewati oleh pengunjung hantu ini. Secara statistik, sisa terdekat kita seharusnya hanya berjarak 65 tahun cahaya: lebih atau kurang di halaman belakang kita, dalam istilah galaksi."
"Bagian paling menarik dari penelitian ini masih ada di depan kita," kata Sweeney. "Sekarang kami tahu ke mana harus mencari, kami mengembangkan teknologi untuk berburu mereka. Saya bertaruh bahwa 'dunia bawah galaksi' tidak akan tetap diselimuti misteri lebih lama lagi."