"The Accident", Katai Cokelat Misterius yang Sembunyi di Galaksi Kita

KOMPAS.com - Katai cokelat bukanlah bintang, juga bukan planet. Menariknya, ternyata populasi katai cokelat ada lebih banyak dari yang diperkirakan sebelumnya.

Menurut studi terbaru, objek kosmis ini bersembunyi di galaksi kita.

Katai cokelat adalah jenis objek subbintang yang memiliki massa antara planet raksasa gas dan bintang, yaitu antara 13 sampai 75-80 kali massa Jupiter. Di bawah jumlah massa ini ada objek bernama katai sub-cokelat, dan di atasnya terdapat katai merah.

Sebuah studi baru memberi penjelasan tentang bagaimana objek kosmik aneh yang disebut WISEA J153429.75-104303.3 — dijuluki The Accident — muncul.

Baca juga: Apakah Benar Langit Malam Berwarna Hitam? Ini Penjelasan Lapan

The Accident adalah katai cokelat. Meski bentuknya seperti bintang, objek ini tidak memiliki massa yang cukup untuk memulai fusi nuklir, proses yang menyebabkan bintang bersinar.

Kendati katai cokelat terkadang menentang karakterisasi, para astronom setidaknya sudah memahami karakteristiknya secara umum.

Nama The Accident diberikan karena objek ini ditemukan secara tidak sengaja. The Accident lolos dari pencarian normal karena bentuknya sama sekali tidak mirip dengan lebih dari 2.000 katai cokelat yang sudah ditemukan sebelumnya.

Seiring bertambahnya usia katai coklat, mereka mendingin, dan kecerahannya dalam berbagai panjang gelombang cahaya berubah.

Hal ini sama seperti logam. Ketika dipanaskan warnanya putih terang dan setelah mendingin jadi merah tua.

Dilansir dari Phys.org, Rabu (1/9/2021), The Accident membingungkan para ilmuwan karena redup dalam beberapa panjang gelombang utama. Ini menunjukkan bahwa objek itu sangat dingin dan tua.

Namun di lain waktu, the Accident menunjukkan kecerahan yang menandakan suhu meningkat lebih tinggi.

"Objek ini menentang semua hal yang kami ketahui," kata Davy Kirkpatrick, astrofisikawan di IPAC di Caltech di Pasadena, California.

Dalam laporan yang terbit di The Astrophysical Journal Letters, Davy dan rekannya mencatat bahwa the Accident mungkin berusia 10 miliar hingga 13 miliar tahun, setidaknya dua kali lipat usia rata-rata katai cokelat lainnya yang diketahui.

SHUTTERSTOCK/Diego Barucco Ilustrasi katai cokelat

Itu berarti the Accident terbentuk ketika usia galaksi kita jauh lebih muda dan memiliki susunan kimiawi yang berbeda.

"Jika itu masalahnya, kemungkinan ada lebih banyak katai cokelat purba yang bersembunyi di lingkungan galaksi kita," tulis mereka.

Perilaku yang aneh

The Accident pertama kali terlihat oleh Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) milik NASA yang diluncurkan pada tahun 2009 di bawah moniker WISE dan dikelola oleh Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan.

Karena katai cokelat adalah objek yang relatif dingin, mereka memancarkan sebagian besar cahaya inframerah, atau panjang gelombang lebih panjang dari yang dapat dilihat mata manusia.

Untuk mengetahui bagaimana The Accident bisa memiliki sifat yang tampaknya kontradiktif - beberapa menyarankan itu sangat dingin, yang lain menunjukkan itu jauh lebih hangat — para ilmuwan membutuhkan lebih banyak informasi.

Oleh karenanya, mereka mengamatinya dalam panjang gelombang inframerah tambahan dengan teleskop berbasis darat di Observatorium W. M. Keck di Hawaii.

Tetapi katai cokelat tampak begitu redup dalam panjang gelombang itu, mereka tidak dapat mendeteksinya sama sekali. Ini tampaknya membenarkan dugaan ahli bahwa objek itu sangat dingin.

Mereka selanjutnya mempelajari apakah cahaya meredup akibat The Accident lebih jauh dari Bumi.

Namun menurut pengukuran jarak yang tepat oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble dan Spitzer NASA, bukan itu masalahnya.

Setelah menentukan jarak objek — sekitar 50 tahun cahaya dari Bumi — tim menyadari bahwa objek itu bergerak cepat, sekitar setengah juta mil per jam (800.000 kph).

Kecepatan The Accident ini jauh lebih cepat daripada semua katai cokelat lain dengan jarak yang sama dari Bumi.

Ini berarti The Accident mungkin telah meluncur di sekitar galaksi untuk waktu yang lama, bertemu dengan benda-benda besar yang mempercepatnya dengan gravitasinya.

Dengan gundukan bukti yang menunjukkan The Accident sangat tua, para peneliti berpendapat bahwa sifat anehnya sama sekali tidak aneh. Ini justru bisa menjadi petunjuk usianya.

Ketika Bima Sakti terbentuk sekitar 13,6 miliar tahun yang lalu, hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium. Unsur-unsur lain, seperti karbon, terbentuk di dalam bintang, ketika bintang paling masif meledak sebagai supernova, mereka menyebarkan unsur-unsur di seluruh galaksi.

Metana, yang terdiri dari hidrogen dan karbon, umum ditemukan di sebagian besar katai cokelat yang memiliki suhu yang mirip dengan The Accident.

Tapi profil cahaya The Accident menunjukkan metana di dalamnya sangat sedikit.

Seperti semua molekul, metana menyerap panjang gelombang cahaya tertentu, sehingga katai cokelat yang kaya metana akan redup dalam panjang gelombang tersebut.

Alih-alih melakukan perilaku yang sama, The Accident sebaliknya, pada panjang gelombang tersebut justru menjadi terang. Ini mengindikasikan tingkat metana yang rendah.

Dengan demikian, profil cahaya The Accident dapat menyamai profil cahaya katai cokelat yang sangat tua yang terbentuk ketika galaksi masih miskin karbon. Sangat sedikit karbon pada pembentukan berarti sangat sedikit metana di atmosfernya saat ini.

Baca juga: Ilmuwan Temukan Bumi Super Baru Mengorbit Bintang Katai Merah

"Tidak mengherankan menemukan katai cokelat setua ini, tetapi ini adalah kejutan untuk menemukannya di halaman belakang kami," kata Federico Marocco, astrofisikawan di IPAC di Caltech yang memimpin pengamatan baru menggunakan teleskop Keck dan Hubble.

"Kami memperkirakan bahwa katai cokelat setua ini ada, tetapi mungkin sangat langka. Peluang menemukan yang begitu dekat dengan tata surya bisa menjadi keberuntungan atau memberi tahu kita bahwa sebenarnya mereka lebih umum dari yang kita duga."