Pada awal tahun 2025, Teleskop Luar Angkasa James Webb mengidentifikasi tiga anomali astronomi yang mungkin mewakili kelas objek baru yang radikal: bintang gelap. Meskipun namanya menyesatkan (mereka tidak gelap, dan hampir tidak ada bintang sama sekali), entitas hipotetis ini dapat membentuk kembali pemahaman kita tentang pembentukan bintang dan, yang terpenting, menjelaskan sifat materi gelap yang sulit dipahami.
Misteri Materi Gelap
Materi gelap mencakup sekitar 27% alam semesta, namun tetap tidak dapat dideteksi melalui cara konvensional. Berbeda dengan materi biasa, ia tidak berinteraksi dengan cahaya atau radiasi elektromagnetik lainnya. Kami menyimpulkan keberadaannya hanya melalui efek gravitasinya pada materi tampak. Pertanyaannya tetap: apa itu itu?
Banyak teori menyatakan materi gelap terdiri dari partikel-partikel yang merupakan antipartikelnya sendiri. Ketika bertabrakan, mereka musnah dan melepaskan energi dalam jumlah besar. Energi ini adalah kunci untuk memahami bagaimana bintang gelap bisa terbentuk dan bersinar.
Bagaimana Bintang Gelap Bisa Bersinar
Model standar pembentukan bintang menyatakan bahwa gravitasi menghancurkan hidrogen dan helium purba, sehingga memicu fusi nuklir. Namun bagaimana jika materi gelap berperan aktif? Jika kepadatan materi gelap dalam formasi awal ini cukup tinggi, tabrakan partikel yang sering terjadi akan menghasilkan panas yang sangat besar, sehingga mencegah fusi nuklir konvensional. Hasilnya: objek mirip bintang tidak ditenagai oleh fusi, namun oleh pemusnahan materi gelap.
Proses ini akan memungkinkan objek-objek ini bersinar jauh lebih lama dibandingkan bintang tradisional, dan pada suhu yang lebih dingin.
Mengidentifikasi Bintang Gelap
Para astronom dapat mencari ciri-ciri tertentu ketika mencari objek berikut:
- Umur: Objek terjauh (dan karenanya tertua) akan menunjukkan pergeseran merah ekstrim dalam spektrum cahayanya.
- Komposisi: Bintang gelap hampir tidak mengandung unsur berat, karena hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium purba.
- Ukuran: Ukurannya diperkirakan sangat besar, dan berpotensi mencapai puluhan unit astronomi (jarak antara Bumi dan Matahari). Beberapa bahkan mungkin mencapai massa 10.000 hingga 10 juta kali massa Matahari kita.
- Luminositas: Meskipun suhunya dingin, ukurannya yang besar akan membuatnya sangat terang.
Data terbaru dari Teleskop James Webb telah mengungkapkan objek dengan pergeseran merah tinggi yang menentang penjelasan konvensional, mungkin mengisyaratkan keberadaan bintang gelap.
Dari Bintang Gelap ke Lubang Hitam?
Nasib bintang gelap bergantung pada massanya. Bintang yang lebih kecil pada akhirnya dapat memicu fusi dan menjadi bintang biasa. Tapi bintang gelap supermasif bisa langsung runtuh menjadi lubang hitam, yang berpotensi menjelaskan pembentukan cepat lubang hitam supermasif yang diamati di pusat galaksi, termasuk Bima Sakti kita. Salah satu contohnya adalah UHZ-1, lubang hitam yang terbentuk 500 juta tahun setelah Big Bang—terlalu cepat untuk dijelaskan oleh model saat ini.
Catatan Perhatian
Hipotesis bintang gelap bukannya tanpa keraguan. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa pertambahan materi saja dapat menjelaskan anomali yang diamati. Diperlukan lebih banyak data dan model teoretis yang lebih baik untuk memastikan apakah objek-objek ini benar-benar bintang gelap atau sekadar galaksi yang tidak biasa.
Meskipun ada ketidakpastian, dampak potensialnya sangat besar. Bintang gelap menawarkan jalur observasi unik untuk mempelajari materi gelap dan tahap awal evolusi kosmik. Jika terkonfirmasi, temuan-temuan tersebut tidak hanya akan menulis ulang pemahaman kita tentang pembentukan bintang, namun juga memberikan bagian penting dalam teka-teki hilangnya massa alam semesta.
