Cloud 9: Galaksi Gagal dari Alam Semesta Dini

Para astronom menemukan relik pembentukan galaksi dari alam semesta dini. Awan gas tanpa bintang dengan materi gelap. 

Cerita ini diawali dari pengamatan yang dilakukan para astronom dengan Teleskop Hubble. Mereka menemukan sebuah objek baru di dekat galaksi spiral Messier 94. Sebuah objek yang selama ini hanya ada dalam teori. Galaksi yang gagal lahir atau gagal terbentuk.

Cloud 9 atau Awan 9. Dan inilah kisah si galaksi gagal.

Tentang Galaksi Gagal

Dari namanya kita bisa membayangkan kalau yang ditemukan tentu saja bukan sebuah objek solid seperti bintang, juga bukan kumpulan bintang-bintang yang diselubungi awan. Objek ini merupakan awan gas masif yang terperangkap dalam materi gelap tanpa kehadiran bintang-bintang. 

Penemuan Cloud 9 ini jadi bukti teori yang selama ini sudah diketahui sekaligus jadi objek pertama dalam tipe Reionization-Limited H I Cloud atau RELHIC. Cloud 9 merupakan bukti galaksi yang gagal terbentuk ketika masa awal pembentukan galaksi saat alam semesta dini. Balok penyusun galaksi yang tak pernah menyelesaikan proses konstruksi. Mirip proyek bangunan yang terbengkalai.  

Satu hal pasti, awan ini merupakan jendela menuju Alam Semesta gelap. Dari teori kita tahu bahwa sebagian besar materi yang mengisi Alam Semesta adalah materi gelap. Dari namanya kita bisa tahu juga kalau materi ini tidak memancarkan cahaya dan tentu saja tidak mudah untuk mendeteksi materi ini. 

Kehadiran Cloud 9 tak pelak jadi harta karun penting untuk mempelajari materi gelap. Sebelumnya, pengamatan dengan teleskop di bumi tidak bisa memastikan ketiadaan bintang. Karena itu, Cloud 9 sempat dikategorikan sebagai galaksi katai yang sangat redup.

Tapi, pengamatan Teleskop Hubble menyingkap Cloud 9 sebagai rumah tak berpenghuni. Tidak ada bintang di dalam awan ini. Mirip rumah tak berpenghuni di Bumi. Para astronom menduga, bisa jadi masih ada galaksi serupa yang tanpa bintang di alam semesta. 

Fosil purba

Para astronom menduga, RELHIC merupakan awan materi gelap yang gagal mengakumulasi gas untuk membentuk bintang. Bisa dibilang inilah jendela bagi para astronom untuk melihat tahap awal pembentukan galaksi dari galaksi awal saat Alam Semesta Dini. Sederhananya, ini adalah galaksi-galaksi pertama yang terbentuk saat Alam Semesta masih sangat muda. Dan kita bisa melihat tahap awal saat galaksi baru akan terbentuk.

Keren kan?

Selama ini para astronom sudah melakukan pengamatan dan mempelajari struktur awan gas hidrogen di lingkungan Bimasakti. Tapi, awan seperti ini lebih besar dan bentuknya juga tidak teratur atau tidak punya pola. 

Cloud 9 berbeda. Awan gas ini lebih kompak, berbentuk bundar, dan ini saja membuatnya berbeda. Komposisi Cloud 9 ini juga menarik. Di pusat Cloud 9 yang berdiameter 4900 tahun cahaya, para astronom menemukan keberadaan gas hidrogen netral dengan massa sekitar 1 juta massa Matahari. 

Dari bentuknya yang bundar, kita bisa mengetahui kalau awan ini harusnya mencapai kesetimbangan. Jadi, ketika tekanan gas menyeimbangi gravitasi dari awan materi gelap, maka para astronom memperkirakan kalau Cloud 9 didominasi materi gelap dengan massa sekitar 5 miliar massa Matahari!

Jika awan ini terus bertumbuh dengan masif, maka ada kemungkinan bisa membentuk galaksi di masa depan. 

Tapi itu akan terjadi jika awan bertumbuh sangat masif melebihi 5 massa Matahari, sehingga awan mengalami keruntuhan dan membentuk bintang. Pada akhirnya bintang-bintang yang terbentuk di awan bisa menjadikan galaksi ini “hidup” dan bukan lagi galaksi gagal.

Akan tetapi, apabila massanya lebih kecil, maka gas sudah tersebar dan terionisasi hingga tidak ada yang tersisa. Tapi justru itu akan membuat gas hidrogen netral bertahan dan awan ini tetap menjadi objek RELHIC.

Untuk memahami Cloud 9 dengan lebih baik, pata astronom harus mempelajari gas dan materi gelap dalam sistem ini

Penemuan Cloud 9 memberikan indikasi keberadaan struktur kecil serupa lainnya yang didominasi oleh materi gelap. Singkatnya, masih banyak struktur galaksi gagal di Alam Semesta. 

Penemuan

Para astronom menemukan Cloud 9 tiga tahun lalu dalam survei radio yang dilakukan FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), di Guizhou, China. Setelah ditemukan, para astronom melakukan verifikasi lagi lewat pengamatan Teleskop Green Bank dan Very Large Array (VLA). Tapi, pengamatan dengan Teleskop Hubble memberikan konfirmasi penting: Cloud 9 merupakan galaksi gagal tanpa bintang. 

Pengamatan galaksi gagal seperti Cloud 9 tidak mudah karena objek di sekitarnya jauh lebih terang sehingga objek redup seperti ini justru tenggelam dalam cahaya. Selain itu, galaksi gagal seperti ini juga rentan terhadap efek dari lingkungan sekitarnya yang bisa melucuti gas saat saat awan bergerak melintasi ruang antargalaksi. Faktor-faktor ini semakin mengurangi jumlah galaksi yang diperkirakan akan terbentuk.

Nama Cloud 9 jelas berasal dari objek yang berupa awan. Nomor 9 pada nama ini memperlihatkan kalau objek awan ini diberi nama berurutan. Jadi, Cloud 9 merupakan awan ke-9 yang diidentifikasi di area pinggiran galaksi spiral Messier 94 (M94). Awan ini berada dekat M94 dan tampaknya punya hubungan fisik dengan galaksi tersebut. Data radio resolusi tinggi memperlihatkan distorsi gas yang mengindikasikan interaksi antara awan dan galaksi.

Ketidakhadiran bintang di awan ini jadi jendela untuk mempelajari properti awan materi gelap. Sementara itu, kelangkaan objek semacam ini dan potensi survei di masa depan diperkirakan bisa meningkatkan lebih banyak penemuan “galaksi gagal” yang menghasilkan pengetahuan tentang Alam Semesta Dini dan materi gelap.