Kurir Mikroskopis Alam Semesta

bukan debu biasa

Pesawat ruang angkasa Ulysses  saat bertemu Jupiter.

Hak Cipta : ESA/ Dave Hardy

Penyelidikan penting ruang angkasa dengan misi ambisius mengorbit matahari dan memindai bintang kita tersebut di setiap garis lintang diluncurkan pada 1990. Namun, misi yang banyak dipublikasikan bukanlah penelitian Matahari tetapi pendeteksian partikel kecil dari ruang antar bintang. Ini merupakan misi bersama NASA (The National Aeronautics and Space Administration –Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat) dan ESA (The European Space Agency –Badan Antariksa Eropa ) yang telah berlangsung selama 19 tahun. Misi ini berhasil mengungkapkan sifat-sifat partikel yang berasal dari ruang angkasa dan telah memberikan wawasan baru tentang partikel kosmik kecil ini.

Para peneliti yang bekerja pada proyek tersebut baru-baru ini memublikasikan hasil penting tentang misi Ulysses dan temuannya. Mereka mengggali informasi paling lengkap tentang massa, ukuran, dan arah penerbangan dari debu antarbintang menggunakan data dari lebih 900 partikel yang diteliti dengan menggunakan pesawat antariksa.

"Data dari Ulysses mengungkapkan bahwa kita sekarang telah menilai untuk pertama kalinya secara utuh, unik," kata Harald Kruger, peneliti utama dari detektor debu Ulysses di Max Planck Institute for Solar System Research di Göttingen, Jerman.

Partikel yang, dijuluki sebagai “kurir alam semesta” ini senantiasa menyerbu sistem tata surya kita seperti Matahari dan planet-planet bergerak melalui galaksi Bima Sakti. Kita sekarang melewati awan raksasa materi antar bintang, yang disebut antar bintang awan lokal. Sumber partikel debu tersebut berdiameter sekitar 30 tahun cahaya. Yang disebut “debu bintang” tertanam di awan galaksi lokal di mana matahari bergerak dengan kecepatan 26 kms^-1. Sebutir debu tunggal membutuhkan waktu 20 tahun untuk melintasi tata surya.

Partikel debu antarbintang, terdeteksi di tempat semula untuk pertama kalinya pada tahun 1993 oleh pesawat ruang angkasa Ulysses. Hal ini sangat berharga bagi para ilmuwan karena mengandung informasi penting tentang sesama kosmik yang lebih jauh dari kita. Penelitian baru ini menegaskan penemuan sebelumnya, yang menyebutkan bahwa debu antar bintang selalu menyapu melalui sistem surya kita di sekitar arah yang sama. Penelitian ini juga mengungkapkan informasi yang tepat tentang ukuran partikel-partikel ini, yang menunjukkan bahwa beberapa sangat besar, bahkan ada juga yang memiliki lebar beberapa mikrometer. Sebagian besar partikel debu memiliki diameter mulai 0,05–0,5 mikrometer atau sekitar seperseratus diameter rambut manusia.

Menurut Veerle Sterken dari Universitas Stuttgart di Jerman, yang memimpin analisis dengan Kruger, posisi pengamatan Ulysses berada bisa membuatnya untuk menganalisis debu antar bintang secara optimal. Ulysses adalah satu-satunya pesawat ruang angkasa yang hingga kini telah meninggalkan bidang orbit planet-planet dan telah mengelilingi kutub matahari. Sementara debu antar planet dihasilkan dalam sistem planet kita terkonsentrasi di bidang orbit, debu antar bintang dapat diukur baik di luar pesawat ini. Orbit penyelidikan yang unik juga memungkinkan penelitian dari ledakan sinar gamma yang mungkin tidak akan terjadi, dan memainkan peran utama dalam menemukan pengulang soft gamma atau "magnetar."

Kajian tentang debu antar bintang penting untuk memahami perannya dalam membentuk benda-benda langit di alam semesta. Debu antar bintang dapat mendorong hilangnya massa ketika sebuah bintang mendekati akhir hidupnya dan berperan dalam tahap awal bintang dan pembentukan planet. Para astronom memperkirakan bahwa sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu, keruntuhan gravitasi dari awan antar bintang menyebabkan pembentukan piringan protosolar, yang disebut nebula matahari, dengan kondensasi di pusat yang kemudian berkembang menjadi matahari kita.

Pengamatan dan pengukuran debu kosmik di berbagai kawasan memberikan wawasan penting dalam proses daur ulang alam semesta. Para ilmuwan mencoba memperoleh penelitian observasional “potret” dari debu tersebut pada berbagai tahap kehidupan dan dari waktu ke waktu untuk membuat sebuah film yang lengkap tentang langkah-langkah daur ulang yang rumit dari alam semesta.

Ulysses membantu untuk menghasilkan film yang lengkap dari proses ini. Misi lain yang serupa, seperti Galileo dan Cassini, yang pada tahun 2006 dikembalikan ke Bumi untuk diambil partikel debu antar bintang baru dianggap oleh para peneliti yang mempelajari topik ini hanya menyediakan potret informasi saja. Sekarang, para ilmuwan mendukung misi luar angkasa di masa depan yang dipimpin ESA untuk menyelidiki dengan tepat debu antar bintang dan membantu melengkapi gambaran besar.

Referensi:

1. Harald Krüger et al. Sixteen years of Ulysses interstellar dust measurements in the solar system. I. Mass distribution and gas-to-dust mass ratio. The Astrophysical Journal, Vol. 812, article 139, 19. Oktober 2015. DOI: 10.1088/0004-637X/812/2/139

2. Peter Strub et al. Sixteen years of Ulysses interstellar dust measurements in the solar system. II. Fluctuations in the dust flow from the data. The Astrophysical Journal, Vol. 812, article 140, 19. Oktober 2015. DOI: 10.1088/0004-637X/812/2/140

3. Veerle J. Sterken et al. Sixteen years of Ulysses interstellar dust measurements in the solar system. III. Simulations and data unveil new insights into local interstellar dust. The Astrophysical Journal, Vol. 812, article 141, 19. Oktober 2015. DOI: 10.1088/0004-637X/812/2/141

Penulis : Adib Rifqi Setiawan

Editor  : Arij Zulfi Mufassaroh