Nebula Orion, yang merupakan awan debu dan gas yang bersinar, adalah salah satu nebula paling terang di langit malam dan dapat diidentifikasi sebagai bentuk pedang di konstelasi Orion.
Orion terletak 1.300 tahun cahaya dari Bumi. Nebula ini telah lama jadi bahan pemantauan yang amat kaya buat para astronom, termasuk piringan pembentuk planet di sekitar bintang muda dan benda kecil coklat, atau benda dengan massa antara planet dan bintang.
Untuk menemukan detil terbaru, termasuk pasangan objek mirip planet ini, para astronom menggunakan kamera inframerah dekat Webb, yang disebut NIRCam. Alhasil, Webb bisa menangkap mosaik Nebula Orion dalam panjang gelombang cahaya pendek dan panjang.
Ketika astronom Samuel G. Pearson dan Mark J. McCaughrean mempelajari gambar Nebula Orion dengan panjang gelombang pendek, mereka memperbesar Gugus Trapezium.
Ini merupakan wilayah pembentuk bintang muda yang berusia sekitar 1 juta tahun dan dipenuhi ribuan bintang-bintang baru.
Selain bintang, para ilmuwan juga melihat benda kecil coklat, yang terlalu kecil untuk memulai fusi nuklir pada intinya untuk menjadi bintang. Benda coklat itu memiliki massa di bawah 7 persen massa Matahari.
Saat berburu objek yang terisolasi bermassa rendah lainnya, para astronom menemukan sesuatu yang belum pernah mereka lihat yakni sepasang objek mirip planet dengan massa antara 0,6 dan 13 kali massa Jupiter.
Pasangan objek langit ini tampaknya menentang beberapa teori astronomi mendasar. Para ilmuwan menjulukinya Jupiter Mass Binary Objects, atau JuMBOs.
"Meskipun beberapa di antaranya lebih masif dari planet Jupiter, ukurannya kira-kira sama dan hanya sedikit lebih besar," ujar Pearson, peneliti Badan Antariksa Eropa (ESA) di Pusat Penelitian dan Teknologi Antariksa Eropa di Belanda.
Para astronom menemukan 40 pasang JuMBOs dan dua sistem rangkap tiga, semuanya berada pada orbit yang lebar mengelilingi satu sama lain.
Meski berpasangan, objek-objek tersebut biasanya berjarak sekitar 200 unit astronomi (AU), atau 200 kali jarak antara Bumi dan Matahari. Diperlukan waktu antara 20 ribu dan 80 ribu tahun bagi objek-objek tersebut untuk menyelesaikan orbit satu sama lain.
Suhu objek berkisar dari 1.000 derajat Fahrenheit (537 derajat Celcius) hingga 2.300 F (1.260 C), kata Pearson. Secara astronomis, objek gas tersebut masih muda berusia sekitar 1 juta tahun. Sebagai perbandingan, tata surya kita berumur 4,57 miliar tahun.
"Kita berada di separuh masa kehidupan Matahari, jadi objek-objek di Orion ini adalah bayi-bayi berusia 3 hari," kata McCaughrean, penasihat senior bidang sains dan eksplorasi di Badan Antariksa Eropa.
"Mereka masih cukup terang dan hangat karena energi yang mereka miliki saat tercipta masih memungkinkan mereka bersinar, itulah cara kita bisa melihatnya." tambahnya.
McCaughrean dan Pearson telah menulis dua makalah penelitian berdasarkan penemuan mereka di Nebula Orion menggunakan teleskop Webb.
Studi tersebut telah diserahkan ke jurnal akademis untuk dipublikasikan dan temuan awal tersedia di situs pracetak arXiv. Namun masih banyak pertanyaan tentang JuMBO, termasuk bagaimana JuMBO bisa muncul.
Ramalan teori astronomi di halaman berikutnya...
Bintang terbentuk dari awan gas dan debu raksasa yang runtuh karena gaya gravitasi. Proses ini berlanjut ketika piringan gas dan debu berputar mengelilingi bintang, sehingga memunculkan planet.
Namun, kata McCaughrean, belum ada teori yang menjelaskan bagaimana JuMBOs terbentuk, atau mengapa mereka hadir di Nebula Orion.
Misalnya, beberapa orang mungkin menganggap JuMBOs seperti planet liar (rogue planet) atau objek bermassa planet yang bebas bergerak melintasi ruang angkasa tanpa mengorbit bintang.
Namun, banyak planet liar awalnya mengorbit bintang sebelum terlempar. Ahli mengakui sulit pula menjelaskan bagaimana pasangan planet tersebut terlontar pada saat yang sama namun tetap terhubung secara gravitasi satu sama lain.
"Para ilmuwan mengerjakan teori dan model pembentukan bintang dan planet selama beberapa dekade," kata Pearson.
"Namun, tidak satu pun dari mereka yang pernah meramalkan bahwa kita akan menemukan sepasang benda bermassa super rendah yang mengambang sendirian di ruang angkasa - dan kita melihat banyak sekali di antaranya," lanjutnya.
"Hal utama yang kita pelajari dari hal ini adalah ada sesuatu yang salah secara mendasar baik dalam pemahaman kita tentang pembentukan planet, pembentukan bintang, atau keduanya."
McCaughrean menambahkan Nebula Orion adalah target pengamatan favorit para astronom. Semakin besar dan canggih teleskop, semakin banyak objek yang terungkap di dalam nebula tersebut.
"Meskipun objek yang kami lihat sangat redup, objek tersebut paling terang dalam inframerah, sehingga Anda memiliki peluang terbaik untuk mendeteksinya," timpal Pearson.
"JWST adalah teleskop inframerah paling kuat yang pernah dibuat dan pengamatan ini tidak mungkin dilakukan dengan teleskop lain mana pun."
Pengamatan nebula yang dijadwalkan pada awal tahun 2024 dapat memberikan lebih banyak wawasan tentang komposisi atmosfer JuMBO, kata Pearson.
Para peneliti juga ingin mengungkap lebih banyak detil tentang objek tersebut, termasuk melakukan pengukuran massanya secara tepat.
Sementara itu, penelitian di wilayah pembentuk bintang yang berbeda dapat mengungkap apakah JuMBOs ada berada di tempat lain di luar Nebula Orion atau tidak.
"Pertanyaan utamanya adalah, 'Apa? Dari mana asalnya?'" kata Pearson. "Ini sangat tidak terduga sehingga diperlukan banyak observasi dan pemodelan di masa depan untuk menjelaskannya."
Nebula Orion, yang merupakan awan debu dan gas yang bersinar, adalah salah satu nebula paling terang di langit malam dan dapat diidentifikasi sebagai bentuk pedang di konstelasi Orion.
Orion terletak 1.300 tahun cahaya dari Bumi. Nebula ini telah lama jadi bahan pemantauan yang amat kaya buat para astronom, termasuk piringan pembentuk planet di sekitar bintang muda dan benda kecil coklat, atau benda dengan massa antara planet dan bintang.
Untuk menemukan detil terbaru, termasuk pasangan objek mirip planet ini, para astronom menggunakan kamera inframerah dekat Webb, yang disebut NIRCam. Alhasil, Webb bisa menangkap mosaik Nebula Orion dalam panjang gelombang cahaya pendek dan panjang.
Ketika astronom Samuel G. Pearson dan Mark J. McCaughrean mempelajari gambar Nebula Orion dengan panjang gelombang pendek, mereka memperbesar Gugus Trapezium.
Ini merupakan wilayah pembentuk bintang muda yang berusia sekitar 1 juta tahun dan dipenuhi ribuan bintang-bintang baru.
Selain bintang, para ilmuwan juga melihat benda kecil coklat, yang terlalu kecil untuk memulai fusi nuklir pada intinya untuk menjadi bintang. Benda coklat itu memiliki massa di bawah 7 persen massa Matahari.
Saat berburu objek yang terisolasi bermassa rendah lainnya, para astronom menemukan sesuatu yang belum pernah mereka lihat yakni sepasang objek mirip planet dengan massa antara 0,6 dan 13 kali massa Jupiter.
Pasangan objek langit ini tampaknya menentang beberapa teori astronomi mendasar. Para ilmuwan menjulukinya Jupiter Mass Binary Objects, atau JuMBOs.
"Meskipun beberapa di antaranya lebih masif dari planet Jupiter, ukurannya kira-kira sama dan hanya sedikit lebih besar," ujar Pearson, peneliti Badan Antariksa Eropa (ESA) di Pusat Penelitian dan Teknologi Antariksa Eropa di Belanda.
Para astronom menemukan 40 pasang JuMBOs dan dua sistem rangkap tiga, semuanya berada pada orbit yang lebar mengelilingi satu sama lain.
Meski berpasangan, objek-objek tersebut biasanya berjarak sekitar 200 unit astronomi (AU), atau 200 kali jarak antara Bumi dan Matahari. Diperlukan waktu antara 20 ribu dan 80 ribu tahun bagi objek-objek tersebut untuk menyelesaikan orbit satu sama lain.
Suhu objek berkisar dari 1.000 derajat Fahrenheit (537 derajat Celcius) hingga 2.300 F (1.260 C), kata Pearson. Secara astronomis, objek gas tersebut masih muda berusia sekitar 1 juta tahun. Sebagai perbandingan, tata surya kita berumur 4,57 miliar tahun.
"Kita berada di separuh masa kehidupan Matahari, jadi objek-objek di Orion ini adalah bayi-bayi berusia 3 hari," kata McCaughrean, penasihat senior bidang sains dan eksplorasi di Badan Antariksa Eropa.
"Mereka masih cukup terang dan hangat karena energi yang mereka miliki saat tercipta masih memungkinkan mereka bersinar, itulah cara kita bisa melihatnya." tambahnya.
McCaughrean dan Pearson telah menulis dua makalah penelitian berdasarkan penemuan mereka di Nebula Orion menggunakan teleskop Webb.
Studi tersebut telah diserahkan ke jurnal akademis untuk dipublikasikan dan temuan awal tersedia di situs pracetak arXiv. Namun masih banyak pertanyaan tentang JuMBO, termasuk bagaimana JuMBO bisa muncul.
Ramalan teori astronomi di halaman berikutnya...
Tak Pernah Diramalkan Teori Astronomi Mana pun
Objek langit yang berpasangan di Orin Nebula berukuran sekitar Planet Jupiter. (NASA / NASA / AFP)
Bintang terbentuk dari awan gas dan debu raksasa yang runtuh karena gaya gravitasi. Proses ini berlanjut ketika piringan gas dan debu berputar mengelilingi bintang, sehingga memunculkan planet.
Namun, kata McCaughrean, belum ada teori yang menjelaskan bagaimana JuMBOs terbentuk, atau mengapa mereka hadir di Nebula Orion.
Misalnya, beberapa orang mungkin menganggap JuMBOs seperti planet liar (rogue planet) atau objek bermassa planet yang bebas bergerak melintasi ruang angkasa tanpa mengorbit bintang.
Namun, banyak planet liar awalnya mengorbit bintang sebelum terlempar. Ahli mengakui sulit pula menjelaskan bagaimana pasangan planet tersebut terlontar pada saat yang sama namun tetap terhubung secara gravitasi satu sama lain.
"Para ilmuwan mengerjakan teori dan model pembentukan bintang dan planet selama beberapa dekade," kata Pearson.
"Namun, tidak satu pun dari mereka yang pernah meramalkan bahwa kita akan menemukan sepasang benda bermassa super rendah yang mengambang sendirian di ruang angkasa - dan kita melihat banyak sekali di antaranya," lanjutnya.
"Hal utama yang kita pelajari dari hal ini adalah ada sesuatu yang salah secara mendasar baik dalam pemahaman kita tentang pembentukan planet, pembentukan bintang, atau keduanya."
McCaughrean menambahkan Nebula Orion adalah target pengamatan favorit para astronom. Semakin besar dan canggih teleskop, semakin banyak objek yang terungkap di dalam nebula tersebut.
"Meskipun objek yang kami lihat sangat redup, objek tersebut paling terang dalam inframerah, sehingga Anda memiliki peluang terbaik untuk mendeteksinya," timpal Pearson.
"JWST adalah teleskop inframerah paling kuat yang pernah dibuat dan pengamatan ini tidak mungkin dilakukan dengan teleskop lain mana pun."
Pengamatan nebula yang dijadwalkan pada awal tahun 2024 dapat memberikan lebih banyak wawasan tentang komposisi atmosfer JuMBO, kata Pearson.
Para peneliti juga ingin mengungkap lebih banyak detil tentang objek tersebut, termasuk melakukan pengukuran massanya secara tepat.
Sementara itu, penelitian di wilayah pembentuk bintang yang berbeda dapat mengungkap apakah JuMBOs ada berada di tempat lain di luar Nebula Orion atau tidak.
"Pertanyaan utamanya adalah, 'Apa? Dari mana asalnya?'" kata Pearson. "Ini sangat tidak terduga sehingga diperlukan banyak observasi dan pemodelan di masa depan untuk menjelaskannya."
