Cloud-9, “Galaksi Gagal” Tanpa Bintang

Teleskop Antariksa Hubble menemukan Cloud-9, gumpalan gas kaya hidrogen yang dikuasai materi gelap tanpa satu pun bintang.

Lokasi Cloud 9, galaksi gagal di Alam Semesta Dini. Kredit: NASA, ESA. G. Anand (STScI), and A. Benitez-Llambay (Univ. of Milan-Bicocca); Image processing: J. DePasquale (STScI)
Lokasi Cloud 9, galaksi gagal di Alam Semesta Dini. Kredit: NASA, ESA. G. Anand (STScI), and A. Benitez-Llambay (Univ. of Milan-Bicocca); Image processing: J. DePasquale (STScI)

Objek ini diduga fosil sisa pembentukan galaksi di awal alam semesta dan menjadi jendela langka untuk memahami asal usul galaksi dan sifat materi gelap.

Di antara jutaan bintang di alam semesta, para astronom justru terpukau oleh sebuah “kegagalan”. Bukan galaksi megah penuh bintang, melainkan sebuah gumpalan gas dingin yang sama sekali tidak memancarkan cahaya bintang. Objek ini diberi nama Cloud-9, dan untuk pertama kalinya, Teleskop Antariksa Hubble berhasil mengonfirmasi bahwa ia benar benar sebuah awan kaya gas yang nyaris sepenuhnya dikuasai materi gelap, tanpa satu pun bintang yang terbentuk di dalamnya.

Cloud-9 dipandang sebagai contoh nyata galaksi gagal, potongan kecil dari proses pembentukan galaksi di alam semesta muda yang tidak pernah berhasil menyalakan bintang. Dalam bahasa teknis, objek ini digolongkan sebagai Reionization-Limited H I Cloud atau RELHIC, awan hidrogen netral yang merupakan fosil dari masa awal ketika galaksi baru mulai dibangun dari gumpalan materi gelap dan gas.

Selama bertahun tahun, teori pembentukan galaksi memprediksi keberadaan benda semacam ini, gumpalan materi gelap kecil yang cukup kuat menahan gas tetapi tidak cukup kaya gas untuk memicu lahirnya bintang. Hingga kini, bukti observasional yang tegas belum ada. Banyak awan gas bisa saja ternyata galaksi kerdil samar yang bintangnya terlalu redup untuk dilihat teleskop di Bumi. Di sinilah Hubble memegang peran kunci. Dengan kamera sensitif Advanced Camera for Surveys, Hubble dapat menyisir daerah sekitar Cloud-9 dan memastikan tidak ada jejak populasi bintang, bahkan bintang paling redup sekalipun dalam batas kemampuan instrumennya.

Hasilnya jelas, Cloud-9 memang benar benar gelap. Yang ada hanya gas dan materi gelap. Tidak ada gugus bintang, tidak ada galaksi kerdil tersembunyi. Bagi para astronom, “ketiadaan” ini justru menjadi pembuktian teori. Objek ini cocok dengan gambaran RELHIC, blok bangunan galaksi yang tertinggal dalam keadaan paling primitif, seperti cetak biru yang belum pernah dipakai.

Secara fisik, Cloud-9 sangat berbeda dari awan gas lain di sekitar Bimasakti yang selama ini dipelajari. Awan gas hidrogen di sekitar galaksi kita biasanya besar, bentuknya tidak beraturan, dan seringkali tampak compang-camping karena tarikan gravitasi dan interaksi dengan lingkungan. Cloud-9 justru kecil, kompak, dan hampir bulat sempurna. Inti objek ini tersusun dari hidrogen netral dengan diameter sekitar 4.900 tahun cahaya. Massa gas hidrogen di dalamnya setara dengan sekitar satu juta kali massa Matahari.

Namun angka itu hanyalah puncak gunung es. Dari cara gas di dalam Cloud-9 menahan diri terhadap runtuh atau tercerai berai, para astronom menyimpulkan bahwa awan ini ditopang oleh gravitasi yang jauh lebih besar daripada yang bisa dijelaskan oleh gas saja. Untuk menjaga keseimbangan antara tekanan gas dan gravitasi, Cloud-9 harus berisi materi tak tampak sekitar lima miliar massa Matahari. Artinya, hampir seluruh massanya didominasi materi gelap.

Di sinilah Cloud-9 menjadi begitu penting. Selama ini, studi materi gelap bergantung pada pengaruh gravitasi di galaksi penuh bintang atau di gugus galaksi. Cloud-9 memberikan laboratorium yang jauh lebih sederhana. Tanpa bintang yang mengganggu, sifat intrinsik awan materi gelap dan gas dapat dipelajari lebih bersih. Objek ini menunjukkan bahwa struktur kecil yang dikuasai materi gelap memang ada, bukan hanya prediksi simulasi komputer.

Perjalanan menemukan Cloud-9 dimulai bukan dengan Hubble, melainkan dengan survei radio. Tiga tahun lalu, teleskop radio FAST berdiameter 500 meter di Guizhou, Tiongkok, mendeteksi sinyal hidrogen netral dari awan gas kompak di pinggiran galaksi spiral terdekat, Messier 94 atau M94. Temuan ini kemudian dikonfirmasi oleh Green Bank Telescope dan Very Large Array di Amerika Serikat. Dari pengamatan radio, astronom mengetahui bahwa objek ini kaya gas dan bergerak seolah olah terikat dengan M94. Namun baru dengan Hubble, teka teki terbesar dapat dijawab: apakah awan ini menyembunyikan galaksi kerdil samar atau benar benar tanpa bintang.

Penamaan Cloud-9 sendiri sangat sederhana. Ia hanya merupakan awan gas kesembilan yang diidentifikasi di sekitar M94. Namun secara ilmiah, nomor sembilan ini istimewa. Data resolusi tinggi menunjukkan sedikit distorsi pada gasnya, tanda bahwa awan ini mungkin berinteraksi dengan galaksi induk di dekatnya. Interaksi ini dapat memengaruhi masa depan Cloud-9, apakah ia akan tetap menjadi RELHIC atau suatu hari akan mengumpulkan cukup gas untuk akhirnya runtuh dan membentuk bintang.

Masa depan Cloud-9 berada di ambang batas. Jika massa totalnya jauh lebih besar, awan ini mungkin sudah lama runtuh dan menjadi galaksi kecil biasa. Jika jauh lebih kecil, gasnya bisa terkoyak dan terionisasi sehingga hanya menyisakan jejak samar. Saat ini, Cloud-9 berada pada “titik manis” di mana ia stabil sebagai awan kaya gas dan materi gelap tanpa bintang. Kondisi ini membuka kesempatan unik bagi para astronom untuk mengintip kondisi yang sangat mirip dengan benih galaksi di alam semesta muda.

Penemuan Cloud-9 juga mengisyaratkan kemungkinan adanya banyak “rumah kosong” lain di lingkungan kosmik kita. Di antara galaksi galaksi terang yang mudah dilihat, mungkin tersebar struktur kecil dikuasai materi gelap yang tidak pernah menyala. Objek objek seperti ini sulit ditemukan karena tidak bersinar dan mudah tertutup cahaya dari tetangga yang lebih terang. Selain itu, mereka rentan kehilangan gas ketika melintas di ruang antargalaksi yang penuh tekanan.

Di era survei langit yang semakin dalam dan luas, Cloud-9 menjadi pengingat bahwa alam semesta tidak hanya dibangun oleh bintang dan galaksi terang. Ada juga dunia dunia gelap yang tertinggal di pinggir, membawa ingatan tentang bagaimana struktur kosmik pertama kali muncul. Setiap awan gelap seperti ini memberi potongan baru dari cerita besar, bagaimana materi gelap membentuk kerangka alam semesta dan bagaimana sebagian blok bangunan galaksi tidak pernah berakhir menjadi kota bintang, melainkan tetap menjadi “galaksi gagal” yang sunyi di antara cahaya.

Tinggalkan Balasan