San Diego CA, Gatra.com --- Sebuah tim astronom internasional dari University of California San Diego, Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), dan University of Cambridge telah mendeteksi sejumlah besar oksigen di atmosfer salah satu bintang tertua. Ilmuwan menjuluki "bintang primitif" itu J0815 + 4729.

Temuan baru ini, yang dibuat menggunakan W. M. Keck Observatory di Maunakea di Hawaii untuk menganalisis susunan kimiawi bintang kuno, memberikan petunjuk penting tentang bagaimana oksigen dan unsur-unsur penting lainnya diproduksi pada generasi pertama bintang di alam semesta. Hasilnya diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters edisi 21 Januari 2020.

"Hasil ini sangat menarik. Ini memberi tahu kita tentang beberapa waktu paling awal di alam semesta dengan menggunakan bintang-bintang di halaman belakang kosmik kita," kata Kepala Ilmuwan Observatorium Keck John O'Meara. "Saya berharap dapat melihat lebih banyak pengukuran seperti ini sehingga kita dapat lebih baik memahami penyemaian oksigen paling awal dan unsur-unsur lain di seluruh alam semesta muda," katanya.

Oksigen adalah unsur ketiga paling melimpah di alam semesta setelah hidrogen dan helium, dan sangat penting untuk semua bentuk kehidupan di Bumi, sebagai dasar kimia respirasi dan bahan pembangun karbohidrat. Ini juga merupakan komponen unsur utama kerak bumi. Namun, oksigen tidak ada di alam semesta awal; itu diciptakan melalui reaksi fusi nuklir yang terjadi jauh di dalam bintang-bintang yang paling masif, yang memiliki massa kira-kira 10 kali massa Matahari atau lebih besar.

Menelusuri produksi awal oksigen dan unsur-unsur lainnya memerlukan mempelajari bintang tertua yang masih ada. J0815 + 4729 adalah salah satu bintang tersebut; itu berada lebih dari 5.000 tahun cahaya menuju rasi bintang Lynx (Kucing Liar). "Bintang seperti J0815 + 4729 disebut sebagai bintang halo," jelas ahli astrofisika UC San Diego, Adam Burgasser, penulis pendamping penelitian ini. "Ini karena distribusi mereka yang bulat di sekitar Bima Sakti, berlawanan dengan piringan datar bintang yang lebih muda yang mencakup Matahari," jelasnya.

Bintang Halo seperti J0815 + 4729 adalah bintang yang benar-benar kuno, yang memungkinkan para astronom mengintip produksi elemen di awal sejarah alam semesta. Tim peneliti mengamati J0815 + 4729 menggunakan Spektrometer Echelle Resolusi Tinggi (HIRES) Keck Observatory pada teleskop 10m Keck I. Data, yang membutuhkan lebih dari lima jam menatap bintang selama satu malam, digunakan untuk mengukur kelimpahan 16 spesies kimia di atmosfer bintang, termasuk oksigen.

"Komposisi primitif dari bintang menunjukkan bahwa itu terbentuk selama ratusan juta tahun pertama setelah Big Bang, mungkin dari bahan yang dikeluarkan dari supernova pertama Bima Sakti," kata Jonay González Hernández, peneliti postdoctoral Ramón y Cajal dan penulis utama studi ini.

Data HIRES Keck Observatory dari bintang itu mengungkapkan komposisi kimia yang sangat tidak biasa. Meskipun memiliki jumlah karbon, nitrogen, dan oksigen yang relatif besar - sekitar 10, 8, dan 3 persen dari kelimpahan yang diukur di Matahari - unsur-unsur lain seperti kalsium dan besi memiliki kelimpahan sekitar sepersejuta dari Matahari.

"Hanya beberapa bintang seperti itu yang diketahui di halo galaksi kita, tetapi tidak ada yang memiliki jumlah karbon, nitrogen, dan oksigen yang begitu besar dibandingkan dengan kandungan besinya," kata David Aguado, seorang peneliti postdoctoral di University of Cambridge.

Pencarian bintang-bintang jenis ini melibatkan proyek khusus yang menyaring ratusan ribu spektrum bintang untuk mengungkap beberapa sumber langka seperti J0815 + 4729, kemudian pengamatan lanjutan untuk mengukur komposisi kimianya. Bintang ini pertama kali diidentifikasi dalam data yang diperoleh dengan Sloan Digital Sky Survey (SDSS), kemudian dikarakterisasi tim IAC pada tahun 2017 menggunakan Grand Canary Telescope di La Palma, Spanyol.

"Tiga puluh tahun yang lalu, kami mulai di IAC untuk mempelajari keberadaan oksigen di bintang-bintang tertua di Galaksi; hasil-hasil itu telah mengindikasikan bahwa unsur ini diproduksi sangat besar pada generasi pertama supernova. Namun, kami tidak dapat membayangkan bahwa kami akan menemukan kasus pengayaan yang sama spektakulernya dengan bintang ini," kata Rafael Rebolo, direktur IAC dan penulis pendamping penelitian ini.