Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah membuat sejarah dengan mendeteksi molekul organik kompleks (COM) yang membeku dalam debu yang mengelilingi bintang muda yang terletak di Awan Magellan Besar (LMC), sebuah galaksi di luar Bima Sakti kita. Penemuan ini menandai pertama kalinya bahan-bahan penting bagi kehidupan ini diamati menyelimuti protobintang di luar lingkungan galaksi kita.
LMC, sebuah galaksi katai yang berjarak sekitar 163.000 tahun cahaya dari Bumi, menyediakan laboratorium kosmik unik bagi para astronom. Ia kaya akan gas dan debu, namun mengandung lebih sedikit unsur berat dibandingkan dengan Bima Sakti. Perbedaan komposisi ini dapat membantu kita memahami bagaimana kimia organik berevolusi di awal alam semesta.
Marta Sewiło dan timnya di Universitas Maryland menggunakan Instrumen Inframerah Tengah (MIRI) JWST yang kuat untuk mengintip melalui awan yang berputar-putar di sekitar protobintang raksasa ST6. Dalam lingkungan yang sangat dingin ini, molekul seperti asetaldehida, asam asetat, etanol, metanol, dan metil format telah diidentifikasi sebagai lapisan es pada butiran debu. COM ini familiar di Bumi; kita menggunakannya dalam proses industri atau menemukannya dalam produk sehari-hari seperti cuka (asam asetat) dan minuman beralkohol (etanol dan metanol). Namun signifikansinya terletak di luar kegunaannya di bumi.
Dalam skala kosmik, molekul-molekul ini bertindak sebagai bahan penyusun struktur yang lebih kompleks – molekul “generasi kedua” yang penting bagi kehidupan seperti yang kita kenal, seperti asam amino dan komponen RNA. Penemuan bahan-bahan dasar yang membeku dalam selubung es di sekitar ST6 memberikan gambaran tentang tahap awal pembentukan bintang dan planet.
Sekilas tentang Kimia Awal
Deteksi ini merupakan terobosan karena mendeteksi COM dalam keadaan dingin jauh lebih sulit dibandingkan mengamatinya dalam bentuk gas. Meskipun COM fase gas telah ditemukan di sekitar bintang-bintang muda sebelumnya, rekan-rekan mereka yang membeku memberikan petunjuk berharga tentang perkembangan kimia dalam pembibitan bintang yang baru lahir ini.
Sebelum inti protobintang memanas secara signifikan, suhunya mendekati nol mutlak, memungkinkan molekul kompleks memadat menjadi butiran debu seperti lapisan es. Saat inti menjadi lebih panas, es ini menyublim (bertransisi langsung dari padat ke gas), melepaskan COM untuk terjadinya reaksi kimia lebih lanjut. Fase gas ini memungkinkan sintesis molekul yang lebih rumit dan penting bagi kehidupan – propanol, propanal, dan mungkin asam amino.
Namun, hal ini belum terdeteksi di sekitar ST6. Kehadiran COM beku di sekitar protobintang ini memberikan gambaran sekilas tentang sup primordial tempat lahirnya bintang, mengisyaratkan perakitan bertahap molekul organik kompleks yang pada akhirnya menghasilkan kehidupan di planet kita.
Pertanyaan Belum Terjawab: Perburuan Berlanjut
Meskipun tim telah mengkonfirmasi beberapa COM spesifik, analisis mereka juga mengungkapkan setidaknya empat belas garis serapan yang tidak teridentifikasi dalam spektrum ST6 – sidik jari potensial dari molekul yang tidak diketahui. Di antara yang belum diketahui ini adalah glikolaldehida, prekursor utama ribosa, komponen penting RNA. Meskipun menjanjikan, penelitian laboratorium lebih lanjut diperlukan untuk memastikan keberadaannya secara pasti.
“Kemungkinan besar terdapat lebih banyak COM di es sekitar ST6,” Sewiło menekankan, menyoroti luasnya teka-teki kosmik yang belum dieksplorasi. “Hasil kami menyoroti perlunya lebih banyak eksperimen laboratorium.”
Penemuan perintis JWST ini membuka babak baru dalam pemahaman kita tentang bagaimana unsur-unsur penyusun kehidupan muncul di tengah kekacauan kelahiran bintang. LMC, dengan lingkungan kimianya yang unik, menjadi semakin penting sebagai tempat untuk meneliti tahap-tahap awal evolusi organik dan mendapatkan wawasan mengenai garis waktu kemunculan kehidupan di seluruh alam semesta.
