Teleskop Hubble Konfirmasi Keberadaan RELHIC: Awan Purba yang Dikuasai Materi Gelap

Para astronom kini telah mengonfirmasi keberadaan sebuah objek kosmik yang belum pernah teramati sebelumnya: awan gas kaya hidrogen yang sepenuhnya steril dari bintang dan berada di bawah pengaruh dominan materi gelap. Objek yang secara informal dijuluki Cloud-9 ini merupakan contoh pertama yang terverifikasi dari apa yang disebut Awan H I Terbatas Reionisasi (RELHIC) di alam semesta. Penemuan penting ini, yang dirinci dalam jurnal The Astrophysical Journal Letters, dimungkinkan melalui analisis cermat data yang dihimpun oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA/ESA.

Cloud-9 terletak sangat dekat dengan galaksi spiral Messier 94 (M94), berjarak sekitar 14,3 juta tahun cahaya dari Bumi. Deteksi awal fenomena luar biasa ini terjadi pada tahun 2023 saat dilakukan survei radio menggunakan teleskop FAST Tiongkok yang memiliki bukaan lima ratus meter. Observasi lanjutan yang dilakukan menggunakan Teleskop Green Bank dan susunan Very Large Array (VLA) di Amerika Serikat kemudian berhasil menguatkan tanda tangan radio objek tersebut.

Verifikasi akhir bahwa awan tersebut benar-benar tidak memiliki bintang diperoleh berkat instrumen Advanced Camera for Surveys (ACS) pada Teleskop Hubble. Hasil ini secara definitif menetapkan Cloud-9 sebagai peninggalan kosmik yang gagal memulai proses pembentukan bintang. Ini adalah penemuan yang benar-benar membuka mata para ilmuwan.

Secara kuantitatif, Cloud-9 memiliki beberapa karakteristik kunci. Inti hidrogen netralnya membentang dengan diameter sekitar 4.900 tahun cahaya. Massa gas hidrogennya sendiri diperkirakan mencapai satu juta kali massa Matahari. Namun, perhitungan yang didasarkan pada keseimbangan tekanan gas melawan tarikan gravitasi materi gelap menunjukkan bahwa massa total Cloud-9 mencapai angka fantastis, yakni 5 miliar kali massa Matahari. Angka ini jelas menggarisbawahi dominasi materi gelap yang luar biasa pada objek ini.

Tim peneliti yang terlibat dalam studi ini mencakup nama-nama terkemuka seperti Gagandeep Anand (STScI), Rachel Beaton (STScI), dan Alejandro Benítez-Llamazares (Universitas Bicocca Milan). Kontribusi mereka sangat vital dalam membedah misteri di balik struktur aneh ini.

Inti dari pertanyaan ilmiah yang diajukan adalah mengapa objek ini tetap tanpa bintang, padahal secara teoritis ia memiliki cadangan gas yang cukup untuk memicu pembentukan bintang. Para peneliti menyimpulkan bahwa Cloud-9 menawarkan 'jendela langka menuju alam semesta gelap' dan merupakan ilustrasi nyata dari 'sebuah kisah galaksi yang gagal'. Seperti yang diungkapkan oleh Alejandro Benítez-Llamazares, ketiadaan bintang membuktikan teori, menampilkan 'blok bangunan galaksi primordial yang tidak pernah terwujud'. Penemuan ini memberikan bukti empiris kuat untuk model kosmologi standar Lambda-CDM, yang memang memprediksi adanya halo materi gelap tanpa bintang pada skala subgalaksi.

Signifikansi penemuan ini bagi bidang astrofisika sangat besar. Cloud-9 memberikan kesempatan unik bagi para ilmuwan untuk mempelajari struktur yang sepenuhnya didominasi oleh materi gelap, tanpa adanya gangguan dari umpan balik bintang yang biasanya mengaburkan pengamatan. Cloud-9 berbeda dari awan hidrogen lain yang pernah kita kenal karena sifatnya yang kompak dan bulat, mengindikasikan stabilitas dinamis, bukan sekadar sisa-sisa pecahan. Kemampuan untuk menyelidiki struktur yang didominasi materi gelap melalui komponen hidrogen netralnya membuka metodologi baru dalam fisika materi gelap, sebagaimana ditekankan oleh Andrew Fox dari AURA/STScI. Ini adalah terobosan yang patut kita simak perkembangannya.