Science, ElrolumNews – Alam semesta ternyata mampu membuat objek yang jauh lebih kecil daripada yang selama ini mudah dibayangkan sebagai “bintang”.
Dengan menggunakan James Webb Space Telescope (JWST), astronom menemukan brown dwarf dengan perkiraan massa hanya sekitar dua kali massa Jupiter di wilayah pembentukan bintang IC 348, sekitar 1.000 tahun cahaya dari Bumi. Objek-objek ini bukan planet biasa, tetapi juga tidak cukup masif untuk menyalakan fusi hidrogen seperti bintang.
Temuan tersebut membuka kembali pertanyaan lama dalam astronomi: seberapa kecil sebuah objek dapat terbentuk melalui proses yang menyerupai kelahiran bintang?
Bukan planet, tetapi juga bukan bintang
Brown dwarf sering disebut sebagai objek yang berada di antara planet raksasa dan bintang.
Bintang memperoleh energinya melalui fusi nuklir di inti. Untuk mempertahankan fusi hidrogen, sebuah objek membutuhkan massa yang jauh lebih besar daripada Jupiter. Brown dwarf tidak mencapai kondisi tersebut, sehingga sepanjang hidupnya tidak menjadi bintang seperti Matahari.
Namun, cara pembentukannya dapat menyerupai proses kelahiran bintang: awan gas dan debu runtuh akibat gravitasi dan membentuk objek yang semakin padat.
Karena itu, brown dwarf menjadi laboratorium alami untuk mempelajari batas antara pembentukan bintang dan pembentukan objek planet.
Dan di sinilah IC 348 menjadi penting.
Laboratorium kosmik berjarak 1.000 tahun cahaya
IC 348 merupakan wilayah pembentukan bintang di rasi Perseus, sekitar 1.000 tahun cahaya dari Bumi.
Wilayah ini dipenuhi gas dan debu tempat bintang-bintang baru terbentuk. Dalam pengamatan sebelumnya, Webb telah menemukan brown dwarf dengan massa sekitar tiga hingga empat kali Jupiter.
Pengamatan yang lebih dalam kemudian mendorong batas tersebut lebih jauh. Tim astronom yang dipimpin Kevin Luhman menggunakan kamera inframerah dekat NIRCam untuk mencari objek-objek yang sangat redup di dalam IC 348. Kandidat yang ditemukan kemudian diamati dengan NIRSpec, spektrograf Webb, untuk mempelajari karakteristik atmosfer dan memperkirakan massanya.
Hasilnya mengejutkan.
Beberapa brown dwarf yang ditemukan memiliki perkiraan massa sekitar dua kali Jupiter, atau hanya sekitar 0,19 persen massa Matahari. NASA dan ESA menyebutnya sebagai brown dwarf dengan massa paling rendah yang diketahui dalam hasil pengamatan tersebut.
Dari puluhan kandidat menjadi sembilan anggota substellar
Penelitian yang menjadi dasar temuan ini tidak sekadar menghasilkan satu objek yang menarik.
Tim mengidentifikasi 39 kandidat brown dwarf melalui citra NIRCam. Dari jumlah tersebut, 15 objek kemudian diamati secara spektroskopis menggunakan NIRSpec. Sembilan di antaranya diklasifikasikan sebagai anggota substellar IC 348.
Objek dengan massa paling rendah diperkirakan hanya sekitar dua kali massa Jupiter.
Angka tersebut penting bukan hanya karena kecil. Ia memberikan batas baru bagi model yang mencoba menjelaskan distribusi massa objek ketika sebuah gugus bintang terbentuk.
Dengan kata lain, astronom tidak sekadar menemukan “benda kecil di luar angkasa”. Mereka mendapatkan petunjuk baru tentang seberapa jauh proses pembentukan bintang dapat berlangsung sebelum objek yang terbentuk menjadi terlalu kecil untuk dikategorikan sebagai bintang.
Yang lebih mengejutkan: ada tanda cakram di sekitarnya
Temuan paling menarik justru muncul setelah para astronom memperhatikan lingkungan di sekitar objek-objek tersebut.
Dua brown dwarf baru—dengan perkiraan massa sekitar dua dan 10 kali massa Jupiter—menunjukkan kelebihan emisi inframerah yang konsisten dengan keberadaan cakram materi di sekelilingnya. Dalam penelitian tersebut, cakram ini dipandang sebagai indikasi bahwa kedua objek tersebut memiliki bahan mentah yang dapat berperan dalam pembentukan planet.
Ini menghasilkan sebuah gambaran yang sangat menarik.
Bayangkan sebuah objek yang massanya hanya beberapa kali Jupiter, tetapi masih dikelilingi material yang menyerupai lingkungan pembentukan planet.
Artinya, proses pembentukan objek kecil dan proses pembentukan planet mungkin tidak sesederhana garis pemisah yang selama ini kita bayangkan.
Namun, keberadaan cakram tidak berarti bahwa astronom telah membuktikan adanya planet yang sedang terbentuk di sana. Data menunjukkan lingkungan material yang berpotensi mendukung proses tersebut; proses pembentukan planetnya sendiri masih harus dipelajari lebih lanjut.
Webb menemukan sesuatu yang lebih dari sekadar massa
Pengamatan Webb juga memberikan petunjuk mengenai atmosfer objek-objek tersebut.
Tim mendeteksi fitur spektral yang berkaitan dengan hidrokarbon pada sejumlah brown dwarf. Molekul hidrokarbon tersusun dari hidrogen dan karbon, dan karakteristik tersebut menjadi semakin menonjol pada objek yang lebih redup dan lebih dingin.
Dalam penelitian yang dipublikasikan di The Astrophysical Journal Letters, Luhman dan Alves de Oliveira mengusulkan kelas spektral baru yang disebut kelas “H”, yang ditandai oleh keberadaan pita fundamental hidrokarbon pada panjang gelombang sekitar 3,4 mikrometer.
Temuan ini menunjukkan bahwa atmosfer objek bermassa sangat rendah mungkin memiliki karakteristik yang berbeda dari brown dwarf yang lebih masif.
Webb, dengan kemampuan mengamati cahaya inframerah secara sangat sensitif, memungkinkan astronom mempelajari jejak tersebut dari jarak sekitar 1.000 tahun cahaya.
Mengapa temuan ini penting bagi teori pembentukan bintang?
Salah satu pertanyaan besar dalam astronomi adalah apakah semua objek yang memiliki massa seperti brown dwarf dapat terbentuk melalui mekanisme yang sama.
Jika objek dengan massa hanya sekitar dua kali Jupiter benar-benar terbentuk langsung dari keruntuhan gravitasi awan gas seperti bintang, maka proses tersebut dapat menghasilkan objek yang jauh lebih ringan daripada yang mudah diperkirakan dari model sederhana.
Tetapi astronom juga mempertimbangkan kemungkinan lain.
Sebagian objek bermassa sangat rendah dapat memiliki sejarah pembentukan yang berbeda, misalnya berkaitan dengan dinamika cakram atau interaksi gravitasi di lingkungan pembentukan bintang.
Karena itu, temuan IC 348 tidak serta-merta menyelesaikan persoalan tersebut. Sebaliknya, ia mempersempit ruang pertanyaan dan memberikan data baru untuk menguji model-model pembentukan objek substellar.
Alam semesta ternyata tidak bekerja dengan garis batas yang sederhana
Selama bertahun-tahun, manusia cenderung membayangkan kategori astronomi sebagai sesuatu yang rapi: planet berada di satu sisi, bintang di sisi lain, dan brown dwarf berada di tengah.
Namun, alam semesta jarang sesederhana tabel klasifikasi.
Di IC 348, Webb menemukan objek yang massanya hanya beberapa kali Jupiter tetapi terbentuk dalam lingkungan pembentukan bintang. Sebagian bahkan menunjukkan tanda keberadaan cakram material.
Fenomena ini membuat batas antara “planet” dan “bintang” semakin menarik untuk diteliti.
Yang sedang dipelajari astronom bukan sekadar apakah sebuah objek pantas disebut bintang atau planet. Pertanyaan yang lebih mendasar adalah bagaimana alam semesta membangun objek-objek tersebut sejak awal.
Webb membuka jendela ke wilayah yang sebelumnya terlalu redup
Pengamatan ini juga menunjukkan mengapa James Webb begitu penting bagi astronomi modern.
NIRCam dapat menangkap cahaya inframerah dari objek yang sangat redup, sementara NIRSpec memungkinkan astronom menguraikan cahaya tersebut menjadi spektrum untuk mempelajari komposisi dan karakteristik fisiknya.
Dalam kasus IC 348, pengamatan tersebut memungkinkan astronom bergerak dari sekadar melihat titik cahaya menjadi menyelidiki massa, atmosfer, dan lingkungan material di sekitar objek yang sangat kecil.
Penelitian selanjutnya akan menentukan apakah objek bermassa sekitar dua Jupiter tersebut benar-benar mewakili batas bawah pembentukan brown dwarf atau hanya bagian dari populasi yang selama ini sulit ditemukan.
Jika semakin banyak objek serupa ditemukan, model tentang kelahiran bintang dan objek substellar mungkin harus disesuaikan kembali.
Dan di situlah nilai terbesar penemuan ini.
James Webb bukan hanya menemukan benda yang sangat kecil. Ia membantu astronom menguji kembali batas antara planet, brown dwarf, dan bintang—serta memahami bagaimana semuanya mungkin lahir dari proses kosmik yang saling beririsan.
Sumber :
NASA Science — NASA’s Webb Reveals Dynamic Panorama of Star Formation, 15 September 2026.
ESA/Webb — Webb reveals stunning panorama of star formation, 15 September 2026.
K. L. Luhman & C. Alves de Oliveira, A New Spectral Class of Brown Dwarfs at the Bottom of the IMF in IC 348, The Astrophysical Journal Letters, 2025.
NASA Science — IC 348 (NIRCam Image), data observasi James Webb Space Telescope.
