Hubble dan JWST Temukan 27 Objek Es Purba di Ujung Tata Surya

"Teleskop Hubble dan James Webb (JWST) mendeteksi 27 objek trans-Neptunus purba yang menantang teori evolusi planet dan sejarah awal pembentukan tata.."

Konsep seniman ini menggambarkan Objek Trans-Neptunus (TNO), benda es kecil, samar, yang mengorbit Matahari di luar orbit Neptunus. Seringkali lebih dari 100 juta kali lebih redup daripada objek yang terlihat dengan mata telanjang, TNO sangat kecil sehingga bahkan dengan teleskop luar angkasa Hubble dan Webb milik NASA, mereka hanya muncul sebagai titik cahaya kecil. Credit: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

Teleskop Luar Angkasa Hubble dan James Webb (JWST) milik NASA kembali menorehkan sejarah observasi dengan mengungkap 27 objek kecil dan jauh yang berada di luar orbit Neptunus. Temuan yang dipublikasikan dalam The Astronomical Journal pada awal November 2026 ini memberikan para astronom pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang sisa-sisa blok bangunan awal pembentukan planet di tata surya kita.

​Objek-objek yang teridentifikasi ini termasuk dalam kelompok Objek Trans-Neptunus (TNO), sebuah populasi benda langit berwujud es dan batuan yang mengorbit Matahari di wilayah yang sangat dingin dan gelap, membentang dari orbit Neptunus hingga ke Sabuk Kuiper. Sebagian besar objek purba ini memancarkan cahaya lebih dari 100 juta kali lebih redup daripada benda apa pun yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Benda terkecil yang berhasil diukur oleh tim peneliti bahkan hanya berukuran sekitar 5 kilometer. Ukuran ini kira-kira lima kali lebih kecil dibandingkan objek TNO terkecil yang mampu dideteksi oleh teleskop landas bumi paling sensitif saat ini.

​Keberhasilan mendeteksi objek sekecil ini merupakan pencapaian teknis yang luar biasa bagi astronomi observasional. Teleskop Hubble, yang sangat tajam dalam mengamati panjang gelombang cahaya tampak, digabungkan dengan kemampuan inframerah dalam dari JWST. Kolaborasi lintas spektrum ini memungkinkan para peneliti untuk mengkarakterisasi ukuran, komposisi, dan sejarah objek-objek tersebut di wilayah kosmik yang sebagian besar masih belum terpetakan.

​Dalam studi ini, para peneliti membagi objek yang ditemukan ke dalam dua populasi utama berdasarkan dinamika orbitnya, yaitu TNO "dingin" (cold TNOs) dan TNO "panas" (hot TNOs). Penamaan ini sama sekali tidak merujuk pada suhu permukaan objek, melainkan pada ketenangan dan kekacauan sejarah orbitnya. Objek populasi "dingin" adalah benda-benda kosmik yang secara dinamis stabil dan relatif tetap berada di wilayah tempat mereka pertama kali terbentuk miliaran tahun lalu. Mereka bergerak dalam lintasan orbit yang hampir melingkar dan sejajar dengan bidang ekliptika tata surya.

​Di sisi lain, objek TNO dari populasi "panas" memiliki sejarah pembentukan yang jauh lebih bergejolak. Benda-benda ini diyakini terbentuk di area yang lebih dekat dengan orbit planet-planet raksasa, sebelum akhirnya terdorong ke orbit yang jauh lebih lonjong dan miring akibat interaksi gravitasi. Kekacauan orbit ini terutama didorong oleh peristiwa migrasi planet raksasa es, seperti Uranus dan Neptunus, yang bergerak menyapu sisa-sisa tata surya pada masa lampau.

​Salah satu penemuan paling mengejutkan dari observasi ini adalah bahwa objek-objek prasejarah ini bertindak bagaikan kapsul waktu kosmik yang mengawetkan materi purba nyaris tanpa perubahan. Namun, ukuran dan jumlah TNO yang ditemukan ternyata menantang teori konvensional mengenai pembentukan planet. Data dari instrumen sensitif JWST menunjukkan ada lebih sedikit benda berukuran sangat kecil di wilayah tersebut dibandingkan dengan prediksi model pembentukan planet tradisional.

​Dalam model pembentukan tata surya klasik, objek-objek angkasa diasumsikan tumbuh secara bertahap melalui tabrakan perlahan, mulai dari ukuran partikel debu, kerikil, bongkahan batu, hingga menjadi embrio planet yang memakan waktu jutaan tahun. Defisit atau kurangnya objek berukuran kecil (di bawah 10 kilometer) yang ditemukan oleh Webb dan Hubble memberikan dukungan empiris terhadap hipotesis yang lebih modern, yaitu proses streaming instability (instabilitas aliran).

​Berdasarkan teori instabilitas aliran ini, awan gas dan debu tidak tumbuh secara perlahan, melainkan mengalami pengelompokan secara spontan dan cepat akibat tarikan aerodinamis dalam piringan protoplanet. Gumpalan materi kosmik ini kemudian runtuh karena gravitasinya sendiri, melompati fase objek berskala sangat kecil dan langsung membentuk blok planetesimal berukuran puluhan kilometer. Fakta bahwa jumlah objek berukuran lima kilometer sangat jarang ditemukan selaras dengan skenario percepatan keruntuhan gravitasi tersebut.

​Bagi ilmu astrofisika dan ilmu kebumian, pengamatan atas 27 objek purba ini menawarkan terobosan fundamental untuk mempelajari lingkungan masa lampau tempat planet-planet dilahirkan. Observasi ini tidak hanya membuktikan kemampuan sinergis antara teleskop Hubble dan JWST, tetapi juga membuktikan bahwa sabuk terluar dari tata surya masih menyimpan data penting tentang masa lalu kita. Fokus para astronom selanjutnya adalah memanfaatkan pengamatan medan dalam (deep imaging) JWST untuk memindai wilayah langit lainnya demi memvalidasi fenomena kelangkaan benda kecil secara menyeluruh.

Catatan Verifikasi dan keterbatasan penelitian

Informasi bersumber dari makalah penelitian peer-reviewed di The Astronomical Journal. Deteksi ukuran objek (terkecil 5 kilometer) disimpulkan dari data fotometri dan pengukuran luminositas objek yang sangat redup. Keterbatasan utama riset ini terletak pada ukuran medan pandang (field of view) instrumen teleskop yang sangat sempit di langit malam. Oleh karena itu, 27 objek ini merupakan hasil dari sebagian kecil populasi di Sabuk Kuiper, sehingga hipotesis mengenai defisit populasi benda kecil masih memerlukan survei langit lebar berskala besar untuk mencapai kepastian penuh.