Bintang-bintang pertama di alam semesta bersifat masif, panas, dan terang, terbentuk dari gumpalan primordial hidrogen dan helium. Masa hidup mereka singkat dan berakhir dengan cepat, namun sebelum itu mereka telah memproduksi unsur-unsur baru dalam sisa-sisa bintangnya yang kelak melahirkan generasi-generasi bintang berikutnya. Para ilmuwan telah mengetahuinya, tetapi masih banyak pertanyaan yang tersisa mengenai bintang-bintang purba tersebut.
Sebuah kelompok astronom telah menemukan bintang yang paling murni secara kimiawi sejauh ini, yang berpotensi menjadikannya bintang tertua yang dikenal di kosmos. Bintang ini mungkin terbentuk dalam beberapa miliar tahun pertama setelah Big Bang, suatu relik langit yang merupakan bagian dari generasi kedua objek di alam semesta.
Temuan ini, yang dipublikasikan di Nature Astronomy, menawarkan sekilas pandang langka tentang evolusi bintang purba dan bagaimana mereka bertransisi menjadi bintang-bintang yang lebih kecil dan berumur panjang seperti yang umum ditemukan saat ini. “Bintang-bintang murni ini adalah jendela menuju fajar bintang dan galaksi di alam semesta,” ujar Alexander Ji, asisten profesor astronomi dan astrofisika di Universitas Chicago dan penulis utama studi baru tersebut, dalam sebuah pernyataan.
Lahirnya Sebuah Bintang
Pada awalnya, alam semesta adalah sup partikel yang panas, keruh, dan padat yang mendingin dan mengembang seiring waktu. Para ilmuwan percaya bintang-bintang pertama mulai terbentuk hanya beberapa ratus juta tahun setelah big bang, kira-kira 13,7 miliar tahun yang lalu.
Generasi pertama bintang terbentuk dari hidrogen dan helium yang masih perawan. Namun, di dalam intinya, atom-atom akan melebur menjadi unsur-unsur yang lebih berat. Ketika bintang-bintang pertama itu menghabiskan bahan bakarnya dan meledak, generasi baru terbentuk dari sisa-sisa mereka. Saat proses ini berulang, setiap generasi bintang memiliki lebih banyak unsur berat.
“Semua unsur berat di alam semesta, yang oleh para astronom disebut logam, diproduksi oleh proses-proses bintang—dari reaksi fusi di dalam bintang hingga ledakan supernova hingga tabrakan antara bintang yang sangat padat,” jelas Ji.
Generasi pertama bintang sangat redup dan belum pernah diamati secara langsung. Astronom yang berharap mengumpulkan petunjuk tentang evolusi awal bintang mencari bintang-bintang yang miskin logam, artinya memiliki jumlah unsur berat seperti besi dan karbon yang sangat rendah.
Tim di balik penemuan terbaru ini berupaya mencari bintang-batang purba, menyisir katalog dari Sloan Digital Sky Survey untuk menemukan pembacaan yang anomali. Pada April 2025, tim melakukan perjalanan ke Teleskop Magellan di Observatorium Las Campanas milik Carnegie Science di Chile untuk mengamati lebih dekat daftar pendek bintang kandidat.
Satu bintang tertentu menonjol karena kandungan logamnya kurang dari 0,005% dari kandungan logam Matahari. “Semakin kami amati, semakin tampak nyata bahwa ini benar adanya,” kata Natalie Orrantia, mahasiswa sarjana astronomi di Universitas Chicago dan rekan penulis studi, dalam sebuah pernyataan.
Zaman Kuno
Bintang yang dinamai SDSS J0715−7334 ini terletak sekitar 80.000 tahun cahaya dari Bumi. Analisis lebih lanjut terhadap komposisi bintang ini mengonfirmasikannya sebagai pemegang rekor baru untuk kemurnian bintang, menjadikannya bintang paling murni secara kimiawi yang pernah diamati.
Bahkan, SDSS J0715-7334 memiliki kadar logam dua kali lebih rendah dari pemegang rekor sebelumnya (J1029+1729). Bintang yang luar biasa murni ini memiliki jumlah besi dan karbon yang sangat rendah.
Dengan menggunakan data dari misi Gaia milik Badan Antariksa Eropa, tim di balik penemuan ini dapat mengidentifikasi bintang ini sebagai imigran galaksi. Bintang ini mungkin terbentuk di tempat lain di kosmos dan kemudian tertarik ke dalam galaksi Bima Sakti.
Penemuan ini juga membantu ilmuwan lebih memahami bagaimana bintang menjadi lebih kecil seiring waktu, dan hal ini mungkin disebabkan oleh tidak adanya debu kosmik selama masa bayi alam semesta. “Debu itu ada di mana-mana di alam semesta sekarang, tetapi kami tidak yakin apakah debu sudah ada pada masa itu,” kata Pierre Thibodeaux, mahasiswa pascasarjana di Universitas Chicago dan rekan penulis studi, dalam pernyataannya. “Jika debu hadir, itu dapat menyebabkan gas terfragmentasi menjadi gumpalan, dan kemudian Anda mendapatkan beberapa bintang kecil alih-alih satu bintang besar.”