Bagaimana Bintang Bisa Menghasilkan Oksigen?
Oksigen merupakan salah satu unsur penting dalam pembentukan berbagai benda di alam semesta. Namun, unsur ini tidak muncul begitu saja. Sebagian besar oksigen di alam semesta terbentuk melalui proses di dalam bintang.
Bintang menghasilkan energi melalui reaksi nuklir di bagian intinya. Ketika bintang masif mencapai tahap akhir kehidupannya, proses tersebut dapat menghasilkan unsur-unsur berat, termasuk oksigen.
Setelah itu, bintang masif dapat mengakhiri kehidupannya melalui ledakan supernova. Ledakan ini menyebarkan material yang sebelumnya terbentuk di dalam bintang ke ruang sekitarnya.
Material tersebut kemudian dapat menjadi bagian dari gas dan debu yang membentuk generasi bintang berikutnya. Karena itu, jumlah oksigen dalam galaksi dapat memberikan petunjuk mengenai sejarah pembentukan bintang.
Mengapa Oksigen Bisa Keluar dari Galaksi?
Penelitian NASA menunjukkan bahwa ledakan supernova memiliki peran besar dalam menjelaskan hilangnya oksigen dari galaksi katai.
Ketika bintang masif meledak, energi yang dihasilkan dapat mendorong gas dan material keluar dari galaksi. Proses ini menghasilkan aliran gas yang dikenal sebagai galactic winds atau angin galaksi.
Galaksi katai memiliki massa lebih kecil dibandingkan galaksi besar seperti Bima Sakti. Kondisi tersebut membuat kemampuan gravitasinya dalam mempertahankan material juga lebih lemah.
Akibatnya, material yang terdorong oleh ledakan supernova lebih mudah meninggalkan wilayah galaksi. Oksigen yang sebelumnya terbentuk di dalam bintang akhirnya menyebar ke ruang antargalaksi.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa proses pengeluaran oksigen ini ternyata lebih efektif daripada perkiraan sejumlah model ilmiah sebelumnya.
Bagaimana Hubble Meneliti 37 Galaksi Katai?
Untuk memahami fenomena tersebut, para peneliti menjalankan proyek bernama Galaxies Losing Oxygen via Winds atau GLOW.
Tim penelitian memanfaatkan data pengamatan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk mempelajari 37 galaksi katai yang berada relatif dekat dengan Bumi.
Hubble membantu ilmuwan mengamati populasi bintang secara lebih terperinci. Dari pengamatan tersebut, peneliti dapat memperkirakan sejarah pembentukan bintang dan komposisi galaksi.
Penelitian ini juga menggunakan arsip pengamatan Teleskop Spitzer milik NASA serta data dari dua fasilitas astronomi berbasis darat, yaitu Very Large Array dan Australian Telescope Compact Array.
Para ilmuwan kemudian membandingkan jumlah oksigen yang diperkirakan terbentuk dengan jumlah yang masih dapat ditemukan di dalam galaksi.
Hasilnya memperlihatkan bahwa galaksi katai hanya mampu mempertahankan sebagian kecil oksigen yang dihasilkan bintang-bintangnya.
Ke Mana Perginya Oksigen yang Hilang?
Pertanyaan berikutnya adalah ke mana seluruh oksigen tersebut berpindah setelah meninggalkan galaksi?
Para ilmuwan menduga sebagian oksigen berada di wilayah gas yang mengelilingi galaksi. Wilayah ini dikenal sebagai circumgalactic medium.
Gas tersebut membentuk lingkungan luas di sekitar galaksi dan tidak selalu terlihat melalui pengamatan biasa. Material di dalamnya dapat menyimpan unsur-unsur yang sebelumnya keluar akibat aktivitas bintang.
Namun, para peneliti belum memastikan apakah sebagian besar oksigen yang hilang masih berada di sekitar galaksi atau sudah bergerak lebih jauh ke ruang antargalaksi.
Jawaban atas pertanyaan ini penting karena unsur-unsur berat tidak hanya berada di dalam bintang dan planet. Material tersebut juga menyebar di antara galaksi dan ikut membentuk lingkungan kosmik.
Apa Dampaknya bagi Penelitian Alam Semesta?
Penemuan ini memberikan gambaran baru mengenai proses perkembangan galaksi. Selama ini, ilmuwan menggunakan berbagai model untuk memperkirakan bagaimana galaksi menghasilkan, menyimpan, dan melepaskan unsur kimia.
Jika galaksi kecil ternyata kehilangan oksigen dalam jumlah lebih besar daripada perkiraan, para peneliti perlu memperbaiki pemahaman mengenai proses tersebut.
Penelitian lanjutan juga dapat membantu menjelaskan bagaimana unsur-unsur berat menyebar ke seluruh alam semesta. Proses ini memiliki hubungan dengan pembentukan bintang, planet, dan berbagai benda langit lainnya.
NASA juga berencana memanfaatkan Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman untuk menemukan galaksi katai yang lebih kecil dan redup. Setelah menemukan objek tersebut, ilmuwan dapat menggunakan Hubble dan James Webb untuk mempelajari bintang-bintangnya secara lebih mendalam.
Temuan mengenai oksigen yang hilang dari 37 galaksi katai menunjukkan bahwa alam semesta masih menyimpan banyak proses yang belum sepenuhnya dipahami. Melalui pengamatan teleskop dan penelitian lanjutan, para ilmuwan dapat mengungkap bagaimana bintang membentuk unsur kimia sekaligus mengubah lingkungan galaksi tempat mereka berada.
Baca juga: NASA Kirim Dua Wahana Menuju Mars dengan Memanfaatkan Gravitasi Bumi, Bagaimana Cara Kerjanya?
