Para astronom telah mendeteksi supernova terjauh yang pernah diamati, berasal dari sebuah bintang yang meledak beberapa saat setelah alam semesta muncul dari kegelapan awalnya. Penemuan ini, yang dimungkinkan oleh James Webb Space Telescope (JWST), menawarkan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya mengenai kelahiran dan kematian bintang-bintang pertama di alam semesta – matahari purba masif yang sangat berbeda dari yang ditemukan saat ini.
Tantangan Mempelajari Supernova Awal
Supernova, ledakan dahsyat bintang-bintang yang sekarat, merupakan salah satu peristiwa paling terang di kosmos. Namun, cahaya dari peristiwa-peristiwa di alam semesta awal ini membutuhkan waktu miliaran tahun untuk mencapai Bumi, dan menjadi semakin redup dalam jarak yang sangat jauh. Kebanyakan supernova terlalu redup untuk dideteksi pada jarak ekstrem seperti itu, kecuali supernova Tipe Ic, yang memancarkan sinar gamma yang sangat terang. Supernova Tipe II yang lebih umum, yang dihasilkan dari bintang-bintang masif yang kehabisan bahan bakar, biasanya tidak terlihat pada kedalaman ini.
SN Eos: Terobosan dengan Lensa Gravitasi
Para peneliti yang dipimpin oleh David Coulter di Universitas Johns Hopkins telah mengatasi kendala ini dengan mempelajari SN Eos, supernova Tipe II yang ada hanya satu miliar tahun setelah Big Bang. Kunci dari pengamatan ini adalah pelensaan gravitasi : supernova muncul di belakang sekelompok besar galaksi, yang gravitasinya memperbesar cahayanya sepuluh kali lipat, sehingga dapat diamati. Amplifikasi alami ini memungkinkan analisis spektroskopi terperinci – konfirmasi pertama mengenai supernova pada jarak ini.
Implikasi terhadap Komposisi Alam Semesta Awal
Spektrum SN Eos mengungkapkan bahwa bintang yang meledak mengandung unsur berat dalam jumlah yang sangat rendah – kurang dari 10% yang ditemukan di Matahari kita. Hal ini menegaskan model teoritis yang menunjukkan bahwa alam semesta awal sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium, karena unsur-unsur yang lebih berat belum terbentuk melalui evolusi bintang.
“Hal ini memberi tahu kita tentang jenis populasi bintang yang meledak,” kata Or Graur dari Universitas Portsmouth, seraya menyoroti pentingnya bukti komposisi ini.
Zaman Reionisasi dan Transparansi Kosmik
SN Eos ada hanya beberapa ratus juta tahun setelah zaman reionisasi. Ini adalah momen penting ketika cahaya bintang pertama mengionisasi gas hidrogen netral, mengubah alam semesta yang buram menjadi alam semesta yang transparan terhadap radiasi. Hal ini menjadikan SN Eos sebagai supernova terjauh yang dapat kita amati, mewakili hampir batas kemampuan kita untuk mempelajari kosmos awal secara langsung.
Mengapa Ini Penting
Mempelajari masing-masing bintang di alam semesta awal sangatlah jarang. Biasanya, para astronom menyimpulkan sifat-sifat galaksi awal dari cahaya kolektif banyak bintang. SN Eos memberikan kesempatan unik untuk mengamati sebuah bintang pada jarak tersebut, mengungkapkan bahwa bintang-bintang di alam semesta awal pada dasarnya berbeda dari bintang-bintang di kosmos lokal kita. Terobosan ini membantu menyempurnakan pemahaman kita tentang populasi bintang, laju pembentukan bintang, dan kondisi yang terjadi sesaat setelah kelahiran alam semesta.
Pengamatan ini menandai era baru dalam astronomi supernova. Dengan mengintip lebih dalam ke masa lalu alam semesta, kita dapat merekonstruksi kondisi yang membentuk bintang-bintang pertama dan, pada akhirnya, kosmos yang kita amati saat ini.
