Bintang Gelap Kabur di Pusat Bima Sakti: Penelitian Baru Ungkap Misteri Materi Gelap

SEBUAH studi terbaru mengungkapkan galaksi dapat berpusat pada "bintang gelap" raksasa. Bintang ini sebenarnya adalah kumpulan materi tak terlihat yang berada di inti galaksi.

Melansir dari live science, berdasarkan penelitian tim astrofisikawan internasional, dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 17 Desember 2024 di server pracetak arXiv. Temuan ini memberikan gambaran baru tentang misteri materi gelap.

Selama beberapa dekade, astronom telah menemukan banyak bukti sebagian besar massa galaksi terdiri dari materi yang tidak terlihat. Namun, identitas materi gelap ini masih menjadi teka-teki. 

Baca juga : Teleskop Hubble Tangkap Gambar Langka Supernova SN 2024PI di Konstelasi Gemini

Sebuah hipotesis menyatakan materi gelap bisa terbuat dari partikel berat, yang jarang berinteraksi dengan cahaya atau materi lain.

Meskipun teori ini menjanjikan, ada kesulitan dalam menjelaskan kepadatan rendah yang ditemukan di inti galaksi. Hal tersebut tidak sesuai dengan prediksi simulasi yang menggunakan model partikel berat.

Solusi Fuzzy Dark Matter

Salah satu solusi yang muncul pada penelitian ini adalah teori "materi gelap kabur" (fuzzy dark matter), yang menyatakan materi gelap terdiri dari partikel yang sangat ringan. Bahkan diketahui miliaran kali lebih ringan dari neutrino. 

Baca juga : Ternyata Masih Banyak Lubang Hitam Supermasif yang Tersembunyi 

Sifat kuantum yang ada memungkinkan partikel ini  bergabung menjadi gumpalan besar, yang dikenal sebagai "bintang gelap."

Gumpalan ini dapat membentang hingga 10.000 tahun cahaya, tetapi massanya tetap kecil karena partikel-partikelnya sangat ringan. 

"Bintang gelap ini dapat menjadi inti galaksi, menyediakan sebagian besar massa tanpa menciptakan kepadatan ekstrem di pusatnya," jelas para peneliti.

Baca juga : Karbon dan Elemen Lainnya Berkelana Antar Galaksi Sebelum Menjadi Bahan Dasar Kehidupan di Bumi

Selain materi gelap, galaksi juga mengandung materi normal seperti gas dan bintang. Materi ini dapat diamati secara langsung. 

Demi menguji teori tentang materi gelap kabur, para ilmuwan membuat model sederhana. Model ini terdiri dari dua komponen, yaitu sebagian besar materi gelap kabur dan sebagian kecil gas ideal. 

Para peneliti kemudian menghitung bagaimana kedua komponen ini berevolusi di bawah pengaruh gravitasi bersama.

Baca juga : Galaksi Spiral Tertua Ditemukan dengan Teleskop James Webb

Hasilnya menunjukkan materi gelap kabur dengan cepat berkumpul menjadi gumpalan besar di pusat. 

Sementara itu, gas akan bercampur dengan materi gelap kabur tersebut. Campuran ini menciptakan objek yang disebut "bintang fermion-boson". 

Penemuan yang ada tersebut mengacu pada dua jenis materi yang terlibat. Diketahui objek ini berbeda dari bintang biasa. 

"Bintang fermion-boson, menjadi representasi ideal inti galaksi. Kepadatannya lebih tinggi, tetapi tidak terlalu tinggi, sesuai dengan prediksi model materi gelap kabur," tambah para peneliti.

Langkah selanjutnya dalam penelitian ini adalah mengembangkan model yang lebih kompleks untuk memahami bagaimana "bintang gelap" ini dapat terlihat melalui pengamatan astronomi. 

Dengan demikian, para ilmuwan dapat membandingkan prediksi secara teori dengan menggunakan data yang ada. (Live science/Z-3)