Penemuan Struktur Besi Misterius di Nebula Cincin Mengguncang Teori Evolusi Bintang

Para astronom yang melakukan penelitian mendalam terhadap Nebula Cincin, yang secara resmi dikenal sebagai Messier 57 (M57), telah menemukan struktur internal yang sangat mengejutkan. Terletak pada jarak sekitar 2.300 tahun cahaya di dalam konstelasi Lyra, penemuan ini menantang model ilmiah yang ada mengenai fase akhir kehidupan sebuah bintang. Tim peneliti berhasil mengonfirmasi keberadaan sebuah "batang" gas anomali yang seluruhnya terdiri dari besi dengan tingkat ionisasi tinggi yang melintasi inti elips nebula tersebut. Temuan yang telah dipublikasikan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ini menunjukkan bahwa arsitektur internal sisa-sisa bintang jauh lebih rumit daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Nebula Cincin sendiri pertama kali dimasukkan ke dalam katalog oleh Charles Messier pada tahun 1779 dan merupakan selubung gas yang terus mengembang, yang dilepaskan oleh bintang bermassa rendah pada tahap akhir evolusinya. Proses ini merupakan gambaran masa depan yang juga akan dialami oleh tata surya kita dalam miliaran tahun mendatang. Untuk mengidentifikasi fitur yang selama ini sulit dideteksi, tim ahli menggunakan instrumen WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) pada Teleskop William Herschel (WHT) berdiameter 4,2 meter yang berlokasi di Pulau La Palma, Spanyol. Mode Large Integral Field Unit (LIFU) pada spektrograf ini memungkinkan para peneliti untuk menangkap spektrum di seluruh area nebula secara bersamaan, sehingga sinyal besi yang sangat lemah dan telah luput dari perhatian selama puluhan tahun akhirnya dapat terdeteksi.

Sebuah kelompok internasional yang dipimpin oleh astronom Roger Wesson dari UCL berhasil menentukan bahwa panjang batang besi ini mencapai sekitar 500 kali diameter orbit Pluto pada titik aphelionnya. Selain itu, total massa besi yang terkandung di dalamnya diperkirakan setara dengan massa planet Mars. Instrumen WEAVE, yang mulai melakukan survei ilmiah dalam mode LIFU pada Oktober 2023, merupakan komponen vital dalam modernisasi WHT yang dikelola oleh Isaac Newton Group. Struktur besi ini terletak di dalam lapisan elips internal nebula, sebuah fakta yang telah diverifikasi melalui perbandingan peta emisi besi dengan data yang dikumpulkan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb.

Para ilmuwan mengamati bahwa formasi besi tersebut bertepatan dengan wilayah gelap yang kaya akan debu dan hidrogen. Hal ini memicu dugaan bahwa proses penghancuran debu mungkin telah melepaskan atom-atom besi yang sebelumnya terperangkap di dalamnya. Bentuk linier dari pita besi ini dianggap sangat tidak lazim bagi sebuah ledakan bintang, yang secara teoretis seharusnya memiliki simetri yang mendekati bentuk bola. Selain itu, menurut model evolusi bintang saat ini, bintang induk nebula tersebut tidak cukup masif untuk menghasilkan jumlah besi yang begitu besar, karena elemen tersebut biasanya hanya terbentuk di inti bintang masif yang meledak sebagai supernova. Kondisi ekstrem yang dibutuhkan untuk mengionisasi besi hingga tingkat sedemikian rupa masih menjadi subjek perdebatan ilmiah yang hangat, terutama karena elemen kimia lainnya tidak membentuk struktur yang serupa.

Salah satu hipotesis paling menarik yang sedang dipertimbangkan oleh tim peneliti, termasuk Profesor Janet Drew dari UCL, adalah kemungkinan bahwa batang besi ini merupakan sisa-sisa dari sebuah planet berbatu yang hancur saat bintang induknya memasuki fase raksasa merah. Jika teori ini terbukti benar, maka penemuan ini akan memberikan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya mengenai nasib sistem planet di sekitar bintang yang sedang sekarat. Secara umum, nebula planeter memegang peranan krusial dalam evolusi kimia galaksi karena mereka memperkaya medium antarbintang dengan elemen-elemen berat. Para penulis studi berencana untuk melakukan observasi lanjutan dengan resolusi spektral yang lebih tinggi untuk memastikan asal-usul fitur unik ini. Konfirmasi mengenai keberadaan batang besi masif yang terionisasi tinggi ini memberikan batasan baru yang sangat penting bagi simulasi proses kematian bintang di masa depan.