Mengungkap Misteri Supernova Tertua dan Terjauh di Alam Semesta

Supernova Tipe Ia di atas inset, salah satu dari 150 dalam sampel penuh, meledak sekitar 10 milyar tahun lalu dan merupakan salah satu jenis supernova Ia tertua dan terjauh yang diamati sampai saat ini. Kecuali untuk segelintir bintang, semua benda pada gambar di atas adalah galaksi. Credit: spacedaily.com

Tim astronomi dari Jepang, Israel, dan Amerika Serikat berkumpul untuk menggunakan teleskop Subaru guna meneliti salah satu contoh dari supernova termuda (saat alam semesta baru terbentuk) dan sekaligus terjauh yang pernah ditemukan. supernova tersebut terjadi akibat ledakan sebuah bintang pada 10 miliar tahun yang lalu, jauh sebelum Bumi terbentuk. Peneliti menggunakan contoh supernova kuno ini untuk menentukan berapa frekuensi dari ledakan bintang ini pada saat alam semesta masih berusia muda.

Supernova merupakan hal yang penting dalam astrofisika. supernova ibarat sebuah pabrik alam, karena pada dasarnya semua elemen dalam tabel periodik yang lebih berat dari oksigen terbentuk melalui reaksi nuklir yang terjeadi segera sebelum dan selama ledakan besar. Ledakan besar ini melemparkan elemen-elemen yang kemudian menjadi ruang antar bintang, di mana mereka berfungsi sebagai bahan baku untuk bintang dan planet baru.

Dengan demikian, atom-atom dalam tubuh kita, seperti atom kalsium dalam tulang kita atau atom besi dalam darah kita, diciptakan dalam supernova. Dengan pelacakan frekuensi dan jenis ledakan supernova kembali melalui waktu kosmik, para astronom dapat merekonstruksi sejarah  penciptaan elemen alam semesta, dari campuran sederhana dari hidrogen dan helium yang ada selama satu miliar tahun pertama setelah Big Bang, sampai dengan unsur yang kaya seperti yang kita lihat sekarang.

Seperti dikutip dari spacedaily.com, Rabu (05-10-2011), disebabkan karena letaknya yang sangat jauh dan terjadi pada masa lalu, maka supernova ini sulit untuk diteliti. Untuk mengatasi kendala ini, tim mengambil keuntungan dari kecanggihan Teleskop Subaru: kekuatan dari pengumpulan cahaya oleh cermin utama yang berukuran 8,2 meter, ketajaman gambar yang baik, dan bidang pandang lebar dari kamera fokus utamanya (Suprime-Cam).

Dengan "menatap" melalui teleskop Subaru Deep Field ini, mereka membiarkan cahaya redup dari galaksi dan supernova yang paling jauh terakumulasi selama beberapa malam pada suatu waktu, sehingga membentuk suatu paparan yang sangat panjang dan mendalam.

Masing-masing dari hasil empat pengamatan tersebut didapat sekitar 40 supernova yang meledak di antara 150.000 galaksi. Secara keseluruhan, tim menemukan 150 ledakan, termasuk 12 supernova yang merupakan supernova yang paling jauh dan kuno yang pernah dilihat.

Analisis tim dari data menunjukkan bahwa supernova dari apa yang disebut dengan tipe "termonuklir" meledak sekitar lima kali lebih sering di alam semesta muda, sekitar sepuluh milyar tahun yang lalu, daripada yang terjadi pasa saat ini. supernova termonuklir, sering disebut supernova Tipe-Ia, adalah salah satu sumber utama dari elemen besi di alam semesta.

Sama pentingnya, ledakan ini telah menjadi penanda jarak kosmik bagi para astronom. Selama dekade terakhir, mereka telah mengungkapkan bahwa palam semesta mengembang, di mana semua galaksi menjauh dari satu sama lain, sebenarnya percepatan perkembangannya dibawah pengaruh energi gelap (dark energy) misterius.

Namun, sifat dari supernova termonuklir sendiri masih belum sepenuhnya dipahami, dan ada perdebatan sengit tentang identitas pra-ledakan bintang atau sistem bintang. Dengan mengungkapkan kisaran usia bintang-bintang yang meledak dengan cara ini, temuan baru tim memberikan beberapa petunjuk penting untuk memecahkan misteri ini.

Hasilnya berhubungan erat dengan skenario di mana supernova termonuklir adalah hasil dari penggabungan dari sepasang sisa-sisa bintang yang disebut bintang katai putih (white dwarfs). Pengamatan masa depan dengan pencitraan kamera Subaru generasi berikutnya, Hyper Suprime-Cam, akan memungkinkan menemukan supernova yang bahkan lebih besar dan lebih jauh, dan memungkinkan untuk pengujian lebih lanjut dari kesimpulan ini.

Hasilnya dijelaskan dalam catatan yang ditulis oleh  Graur dan kawan-kawan dalam edisi Oktober 2011 dengan judul "Supernovae in the Subaru Deep Field: the rate and delay-time distribution of type Ia supernovae out to redshift 2".