JWST Mengonfirmasi Eksoplanet di Sekitar Pulsar dengan Atmosfer yang Didominasi Karbon

Para ilmuwan berhasil mengonfirmasi keberadaan sebuah eksoplanet bernama PSR J2322-2650b menggunakan data dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) milik NASA. Planet ini menunjukkan karakteristik atmosfer yang sangat anomali, tidak sesuai dengan model pembentukan planet yang ada saat ini. Hasil penelitian mendalam mengenai penemuan luar biasa ini telah diterima untuk publikasi dalam jurnal bergengsi The Astrophysical Journal Letters pada bulan Desember 2025. Penulis utama studi, Michael Zhang dari Universitas Chicago, menyatakan bahwa timnya berhasil mendeteksi jenis atmosfer planet yang belum pernah tercatat sebelumnya dalam sejarah astronomi. Keberhasilan ini dimungkinkan berkat sensitivitas inframerah JWST yang luar biasa, beroperasi dari posisi stabilnya yang berjarak jutaan mil dari Bumi.

Objek PSR J2322-2650b mengorbit sebuah bintang pulsar yang massanya setara dengan Matahari, namun ukurannya hanya sebesar sebuah kota. Jarak planet ini dari bintang induknya sangatlah ekstrem, hanya sekitar 1 juta mil. Akibat tarikan gravitasi pulsar yang dahsyat, planet seukuran Jupiter ini mengalami deformasi signifikan hingga berbentuk seperti buah lemon. Periode orbitnya sangat singkat, hanya 7,8 jam, menandakan kedekatan yang luar biasa dengan bintangnya. Meskipun demikian, radiasi kuat dari pulsar—yang sebagian besar terdiri dari sinar gamma dan partikel berenergi tinggi lainnya—tidak mengganggu detektor inframerah Webb, sehingga memungkinkan pelacakan spektral yang jernih sepanjang lintasannya.

Data yang dikumpulkan oleh Webb mengungkap komposisi atmosfer yang didominasi oleh helium, bersama dengan senyawa karbon molekuler C3 dan C2. Ini adalah pengamatan yang belum pernah terjadi sebelumnya; dari hampir 150 atmosfer eksoplanet yang pernah dipelajari, tidak ada satu pun yang menunjukkan adanya karbon molekuler yang terdeteksi. Komposisi kimia ini sangat ganjil, terutama mengingat suhu permukaannya diperkirakan melebihi 2.000 derajat Celsius, sementara oksigen dan nitrogen hampir tidak ada. Maya Belesnay dari Universitas Stanford, yang bertugas memodelkan geometri planet, menekankan bahwa konfigurasi ini menghasilkan spektrum yang sangat ‘murni’ untuk analisis mendetail.

Tim peneliti mengajukan hipotesis bahwa tekanan internal ekstrem di dalam planet tersebut mungkin telah memampatkan karbon hingga mencapai fase berlian. Zhang menjelaskan bahwa struktur kimiawi ini benar-benar menantang teori pembentukan planet, sebab sulit membayangkan bagaimana komposisi yang begitu kaya karbon dapat terbentuk, seolah meniadakan mekanisme pembentukan yang kita kenal. Sistem ini diklasifikasikan sebagai sistem biner ‘janda hitam’, namun Zhang berargumen bahwa PSR J2322-2650b tidak cocok dengan skenario standar untuk sisa-sisa yang terbentuk dari pelepasan materi bintang, mengingat fisika nuklir tidak menghasilkan karbon murni. Roger Romani dari Universitas Stanford mengemukakan teori alternatif yang melibatkan kristalisasi internal karbon dan oksigen, yang menyebabkan karbon murni naik ke permukaan.

Penemuan awal objek ini dilakukan melalui pengamatan sebelumnya menggunakan teleskop Gemini South di Chili. Sistem ini merupakan bagian dari sistem ‘janda hitam’ di mana pulsar secara bertahap menyerap materi dari bintang pendampingnya. Michael Zhang, yang menerima beasiswa pascadoktoral Suzuki pada Januari 2025, sebelumnya telah menganalisis data JWST di Universitas Chicago. Para ilmuwan, termasuk Peter Gao dari Laboratorium Bumi dan Planet Carnegie, mengungkapkan reaksi awal tim terhadap data tersebut: “Apa-apaan ini?”. Penemuan yang mengonfirmasi keberadaan planet yang mengorbit pulsar milidetik PSR J2322-2650 ini benar-benar membuka lembaran baru dalam pemahaman kita mengenai dunia-dunia eksotis.