Sebuah studi baru dari Universitas Tel Aviv (TAU) mengungkapkan bahwa sebagian besar bintang masif di alam semesta awal kemungkinan besar lahir berpasangan — mengorbit berdekatan dan berinteraksi sepanjang hidup mereka.

Penemuan yang dipublikasikan di Nature Astronomy ini menawarkan bukti terkuat sejauh ini bahwa bintang biner umum ditemukan pada generasi-generasi bintang pertama di alam semesta.

Studi ini dipimpin oleh Dr. Tomer Shenar dari Fakultas Fisika dan Astronomi TAU, bersama dengan Dr. Hugues Sana dari Universitas KU Leuven di Belgia dan Dr. Julia Bodensteiner dari Universitas Amsterdam.

Temuan mereka dapat mengubah cara para ilmuwan memahami evolusi galaksi, lubang hitam, dan bahkan asal-usul unsur-unsur yang memungkinkan kehidupan.

Bintang masif adalah pusat kekuatan kosmik — masing-masing bintang setidaknya sepuluh kali lebih berat daripada Matahari dan memancarkan lebih banyak energi daripada satu juta bintang yang lebih kecil seperti bintang kita.

Bintang-bintang ini memainkan peran penting dalam membentuk galaksi, menghasilkan unsur-unsur berat, dan mengakhiri hidupnya dalam ledakan supernova raksasa yang meninggalkan bintang neutron atau lubang hitam.

Di Bima Sakti, para ilmuwan telah mengetahui bahwa sebagian besar bintang masif terbentuk sebagai sistem biner, yang berarti dua bintang mengorbit begitu dekat sehingga mereka sering berbagi atau bertukar materi, terkadang bahkan bergabung menjadi satu.

Interaksi ini secara drastis memengaruhi bagaimana bintang-bintang tersebut berevolusi dan mati.

Pertanyaan besar bagi para astronom adalah apakah perilaku berpasangan ini juga ada di alam semesta awal, hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang.

Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah menunjukkan bahwa galaksi-galaksi awal mengandung banyak bintang masif, tetapi galaksi-galaksi tersebut terlalu jauh bagi para ilmuwan untuk mempelajari bintang-bintang secara detail.

Untuk mengatasi tantangan ini, Dr. Shenar dan timnya merancang solusi kreatif: mereka mengamati bintang-bintang di galaksi terdekat yang memiliki susunan kimia yang mirip dengan alam semesta awal.

Proyek ini, yang disebut Binarity at LOW Metallicity (BLOeM), berfokus pada Awan Magellan Kecil — sebuah galaksi kecil di dekat Bima Sakti dengan kandungan logam yang sangat rendah, mirip dengan galaksi-galaksi pertama.

Selama dua tahun, para peneliti menggunakan Teleskop Sangat Besar (VLT) di Chili untuk mengumpulkan spektrum cahaya dari sekitar 1.000 bintang masif di Awan Magellan Kecil.

Dengan mempelajari pola cahaya bintang secara saksama, mereka mampu mendeteksi perubahan periodik yang mengungkapkan apakah bintang-bintang tersebut memiliki pendamping dekat.

Hasilnya sangat mengejutkan: setidaknya 70% dari 150 bintang paling masif yang diteliti merupakan bagian dari sistem biner dekat.

Ini adalah bukti kuat pertama bahwa bahkan dalam kondisi alam semesta awal, bintang-bintang masif sering terbentuk berpasangan — dan mungkin bahkan lebih sering daripada saat ini.

Menurut para peneliti, temuan ini dapat mengubah pemahaman kita tentang bagaimana alam semesta berevolusi, memengaruhi bagaimana black hole (lubang hitam) terbentuk, bagaimana supernova meledak, dan bagaimana galaksi diperkaya dengan unsur-unsur berat yang akhirnya membuat planet — dan kehidupan — menjadi mungkin.