Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA baru saja mengungkap sebuah misteri di lingkungan kosmik terdekat kita. Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada Senin di jurnal The Astrophysical Journal, para peneliti yang menggunakan Hubble mempelajari 37 galaksi katai di dekat kita dan menemukan bahwa sebagian besar oksigen yang seharusnya ada di sana ternyata hilang.

Galaksi katai adalah galaksi kecil yang berisi antara beberapa ribu hingga ratusan juta bintang. Simulasi selama ini memprediksi bahwa oksigen dalam jumlah jauh lebih besar seharusnya berada di dalam galaksi-galaksi tersebut. Temuan ini memunculkan pertanyaan sederhana namun mendasar: ke mana perginya oksigen itu?

Oksigen diproduksi oleh bintang-bintang yang berada di dalam galaksi. Para peneliti meyakini oksigen itu pasti pernah berada di dalam galaksi pada suatu masa di masa lalu, sehingga kemungkinan besar oksigen tersebut telah terlempar keluar. Angin galaksi yang dilepaskan oleh ledakan supernova tampaknya jauh lebih efektif dalam mengeluarkan oksigen dari galaksi bermassa rendah daripada yang diprediksi model-model saat ini.

Temuan tersebut menunjukkan bahwa galaksi katai hanya mampu mempertahankan sebagian kecil oksigen yang dihasilkan oleh bintang-bintangnya. Dalam proyek bernama Galaxies Losing Oxygen via Winds atau GLOW, yang didanai NASA dan National Science Foundation, para ilmuwan menelusuri oksigen untuk memahami bagaimana unsur itu tersebar di dalam bintang, di gas antar bintang, dan di ruang antar galaksi.

Mengapa oksigen yang dipilih? Oksigen adalah unsur paling melimpah setelah hidrogen dan helium, relatif mudah dideteksi dan diukur, serta proses pembentukannya sudah dipahami dengan baik. Hal itu menjadikannya penanda yang andal untuk memahami distribusi unsur-unsur kimia di dalam sebuah galaksi.

Oksigen merupakan salah satu unsur utama yang dibentuk oleh bintang. Dengan menelusuri berapa banyak oksigen yang dibuat dan berapa banyak yang tersebar di dalam maupun di luar galaksi, para ilmuwan bisa memahami evolusi galaksi. Temuan ini juga membantu mempelajari di mana dan seberapa banyak galaksi memperkaya ruang antar galaksi dengan unsur-unsur berat.

Penelitian ini menggunakan data citra optik arsip dari Hubble untuk memetakan populasi bintang serta menentukan sejarah pembentukan bintang dan komposisinya. Data itu dipadukan dengan data dari Teleskop Luar Angkasa Spitzer milik NASA yang sudah pensiun, serta dari Very Large Array di darat dan Australian Telescope Compact Array.

Galaksi katai dipilih karena massanya berada pada rentang di mana simulasi dan teori memprediksi semakin banyak oksigen yang akan terlempar keluar melalui ledakan supernova. Para astronom sebenarnya sudah menduga bahwa galaksi mengeluarkan sebagian besar oksigen dan unsur berat lainnya, tetapi pertanyaan yang masih terbuka adalah ke mana unsur-unsur itu berakhir.

Sebuah studi pada 2014 telah menjawab pertanyaan itu untuk galaksi seukuran Bima Sakti yang aktif membentuk bintang, dan menemukan bahwa galaksi-galaksi tersebut kehilangan sebagian besar oksigennya. Studi GLOW memperluas penelitian itu ke galaksi bermassa rendah dengan berbagai massa dan lingkungan.

Meskipun tim sebelumnya sudah mengukur oksigen di medium sekitar galaksi katai, masih belum jelas apakah sebagian besar oksigen yang hilang berada di wilayah itu atau sudah terlempar sepenuhnya. Ke depan, peneliti utama berharap mempelajari galaksi bermassa lebih rendah lagi dengan Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman, lalu menindaklanjutinya dengan Hubble dan Teleskop Luar Angkasa James Webb.

Apa poin penting dari berita ini?

• Teleskop Hubble mempelajari 37 galaksi katai terdekat dan menemukan sebagian besar oksigen yang diharapkan ternyata hilang.
• Oksigen diproduksi bintang di dalam galaksi, sehingga para peneliti menduga oksigen itu terlempar keluar oleh angin galaksi dari ledakan supernova.
• Galaksi katai hanya mampu mempertahankan sebagian kecil oksigen yang dihasilkan bintang-bintangnya.
• Oksigen dipilih karena melimpah setelah hidrogen dan helium serta mudah dideteksi, sehingga menjadi penanda distribusi unsur kimia.
• Penelitian lanjutan direncanakan memakai Teleskop Roman, Hubble, dan James Webb untuk galaksi bermassa lebih rendah.