Gemini Selatan merayakan ulang tahun ke 25 dengan cara paling cantik yang bisa dilakukan sebuah teleskop, mengabadikan kupu kupu kosmis di langit selatan.
Dari puncak Cerro Pachón, Chile, Teleskop Gemini Selatan yang berdiameter 8,1 meter ini mengarahkan pandangannya ke NGC 6302, sebuah nebula planet bipolar yang selama ini dikenal sebagai Nebula Kupu Kupu. Hasilnya adalah potret baru yang kaya warna dan detail, menampilkan sayap gas dan debu yang seolah sedang mengepak menembus medium antarbintang.
Objek ini tidak dipilih sembarangan. Sebagai bagian dari Gemini First Light Anniversary Image Contest, para pelajar di Chile diminta memilih target favorit untuk memperingati warisan 25 tahun Observatorium Gemini Internasional, yang dioperasikan oleh NOIRLab dan sebagian didanai oleh National Science Foundation (NSF) Amerika Serikat. Pilihan mereka jatuh pada NGC 6302, dan kupu kupu ini pun menjadi ikon baru perayaan seperempat abad Gemini Selatan sejak Cahaya Pertama pada November 2000.
Kupu Kupu Kosmis di Rasi Kalajengking
NGC 6302 terletak sekitar 2500 hingga 3800 tahun cahaya dari Bumi, di rasi Scorpius, Kalajengking. Secara resmi ia tercatat sebagai NGC 6302, tetapi di kalangan pengamat langit objek ini punya banyak julukan, Nebula Kupu Kupu, Bug Nebula, hingga Caldwell 69. Catatan penemuannya bervariasi, namun biasanya dikaitkan dengan studi pada 1907 oleh astronom Amerika Edward E. Barnard, meski astronom Skotlandia James Dunlop mungkin sudah melihatnya sejak 1826.
Secara klasifikasi, NGC 6302 adalah nebula planet, yaitu selubung gas terionisasi yang memancar terang di sekitar bintang yang sedang atau sudah melepaskan lapisan luarnya di akhir hidup. Nama “planetary nebula” muncul pada era awal teleskop, ketika objek objek seperti ini terlihat bulat dan samar, mirip cakram planet. Namun pandangan modern menunjukkan bahwa bentuknya jauh lebih beragam, dan Nebula Kupu Kupu adalah contoh mencolok bagaimana kematian bintang bisa menghasilkan struktur yang rumit dan indah.
Alih alih bulatan lembut, NGC 6302 menampilkan dua lobus besar yang membentuk sayap kupu kupu atau serangga bersayap yang tertangkap saat terbang. Di pusat struktur ini terdapat bintang yang sedang berada di fase akhir hidup, terus menerus melemparkan gas dan debu ke sekitarnya.
Dari Raksasa Merah ke Kerdil Putih Sangat Panas
Pengamatan dengan Wide Field Camera 3 di Teleskop Antariksa Hubble pada 2009 berhasil mengidentifikasi sumber pusat NGC 6302 sebagai sebuah katai putih, inti padat yang tersisa dari bintang mirip Matahari yang telah mengakhiri fase raksasa merah dan melepaskan lapisan luarnya sekitar dua ribu tahun lalu. Massa katai putih ini kini sekitar dua pertiga massa Matahari.
Meski ukurannya kecil, bintang ini termasuk salah satu yang terpanas yang diketahui, dengan suhu permukaan melebihi 250.000 derajat Celsius. Suhu ekstrem ini menandakan bahwa bintang asalnya dahulu sangat besar, jauh lebih masif daripada Matahari saat ini.
Sebelum menjadi katai putih, bintang tersebut pernah mengembang sebagai raksasa merah dengan diameter sekitar seribu kali diameter Matahari. Dalam fase itu, bintang perlahan menghembuskan lapisan luarnya. Gas yang bergerak lambat mengalir keluar dari daerah ekuator, membentuk pita gelap berbentuk donat di sekitar bintang. Pita inilah yang masih terlihat sebagai band tebal yang memotong pusat nebula.
Sementara itu, gas lain terlempar ke arah kutub, tegak lurus terhadap pita tersebut. Pita padat di sekitar ekuator membatasi arah aliran gas, sehingga material yang keluar terfokus menjadi dua lobus besar. Hasilnya adalah struktur bipolar yang kita lihat sekarang sebagai sepasang sayap kupu kupu.
Sayap yang Terkoyak Angin Bintang dan Menyala Merah Biru
Ketika bintang terus berevolusi, ia meluncurkan hembusan angin bintang yang jauh lebih cepat. Angin ini menyapu dan menerobos sayap NGC 6302 dengan kecepatan lebih dari tiga juta kilometer per jam, mengukir lanskap gas yang berombak. Pertemuan antara gas lambat dan gas cepat menciptakan tekstur rumit berupa pilar pilar, tepi berkabut, dan lapisan bergelombang di dalam sayap nebula.
Kini, sebagai katai putih yang sangat panas, bintang pusat memancarkan radiasi kuat yang memanaskan gas di sayap Nebula Kupu Kupu hingga lebih dari 20.000 derajat Celsius. Gas tersebut menjadi terionisasi dan memancarkan cahaya berwarna warni. Dalam citra Gemini Selatan, rona merah yang kaya menandai wilayah yang didominasi gas hidrogen terenergi, sementara warna biru terang menandai daerah dengan gas oksigen terionisasi. Di dalam campuran ini, para ilmuwan juga mengidentifikasi unsur lain seperti nitrogen, sulfur, dan besi.
Pada skala waktu kosmik, materi yang sedang bercahaya ini tidak akan bertahan selamanya. Seiring waktu, gas dan debu akan menyebar ke medium antarbintang di sekitarnya. Unsur unsur berat yang telah disintesis di dalam bintang kemudian menjadi bahan mentah bagi generasi bintang dan planet berikutnya.
Warisan Gambar Indah untuk Publik
Potret terbaru Nebula Kupu Kupu dari Gemini Selatan ini diambil sebagai bagian dari NOIRLab Legacy Imaging Program, penerus Gemini Legacy Imaging Program yang dimulai pada 2002. Porsi waktu observasi didedikasikan secara khusus untuk menghasilkan citra berwarna yang tidak hanya bermanfaat secara ilmiah, tetapi juga dirancang untuk dibagikan kepada publik.
Bagi astronom, citra ini adalah laboratorium terbuka untuk mempelajari bagaimana bintang masif berevolusi, kehilangan massa, dan membentuk nebula planet bipolar yang kompleks. Bagi pelajar yang memilih NGC 6302 sebagai target perayaan dan bagi masyarakat luas, kupu kupu kosmis ini adalah pengingat bahwa bahkan di akhir hidupnya, sebuah bintang masih dapat menciptakan keindahan yang luar biasa di galaksi kita.
