Teleskop yang menggunakan balon sebagai platform dapat membantu astronomers dalam mengungkap rahasia materi gelap setelah memotret kosmos pertama kali dari tepi luar angkasa.
 | |
| Nebula Tarantula diambil oleh Teleskop Pencitraan Balon Tekanan Super (SuperBIT) setelah peluncuran pertamanya pada 16 April 2023. (Kredit gambar: NASA/SuperBIT) |
Pada tanggal 16 April, Teleskop Pencitraan Balon Tekanan Super (SuperBIT) diangkat ke ketinggian di atas atmosfer Bumi menggunakan balon helium seukuran lapangan sepak bola yang disediakan oleh NASA. Ini merupakan penerbangan operasional pertama bagi para pengamat stratosfer.
Terkait : Kenapa Orbit Planet Tata Surya Berbentuk Datar?
Dalam penerbangan tersebut, gambar pertama yang diambil melibatkan wilayah Awan Magellan Besar, yang merupakan galaksi satelit dari Bima Sakti dan lebih dikenal sebagai Tarantula Nebula. Galaksi ini terletak sekitar 160.000 tahun cahaya dari Bumi. Daerah ini, yang memiliki sekitar 931 tahun cahaya dalam ukuran, merupakan tempat yang sangat aktif untuk pembentukan bintang. (Sebagai perbandingan, sistem bintang terdekat dari Bumi berjarak sekitar empat tahun cahaya.)
SuperBIT juga berhasil mengabadikan gambar dari galaksi Antennae, yang dikenal sebagai NGC 4038 dan NGC 4039, yang terletak sekitar 60 juta tahun cahaya dari kita di arah konstelasi selatan Corvus. Galaksi-galaksi ini tampaknya dalam tahap tabrakan dan penggabungan, yang diperkirakan telah dimulai beberapa ratus juta tahun yang lalu. Galaksi Antennae merupakan contoh terdekat dan terbaru dari sepasang galaksi yang bertabrakan.
Tujuan utama dari misi SuperBIT adalah untuk mengambil gambar galaksi dalam spektrum cahaya ultraviolet yang mendekati. Meskipun Teleskop Luar Angkasa Hubble memiliki kemampuan untuk melihat dalam spektrum tersebut, SuperBIT memiliki bidang pandang yang lebih luas daripada teleskop luar angkasa yang diluncurkan pada tahun 1990.
 |
| Galaksi Antena diambil oleh Teleskop Pencitraan Balon Tekanan Super (SuperBIT).(Kredit gambar: NASA/SuperBIT) |
Bagaimana SuperBIT akan melakukan penyelidikan terhadap materi gelap?
Penelitian yang dilakukan oleh SuperBIT akan memanfaatkan fenomena alam yang dikenal sebagai pelensaan gravitasi untuk memetakan materi gelap. Pelensaan gravitasi adalah konsep yang pertama kali diantisipasi dalam teori relativitas umum yang dikembangkan oleh Einstein. Fenomena ini terjadi karena benda-benda bermassa besar, seperti galaksi, memiliki kemampuan untuk melengkungkan jaringan ruang-waktu, mirip dengan cara sebuah bola dengan massa yang tinggi dapat melengkungkan sehelai karet yang direntangkan.
Terkait : Nebula dan Bagaimana Proses Terbentuknya
Ketika cahaya melewati lengkungan ini, jalurnya mengalami pembelokan. Fenomena pembelokan cahaya ini memiliki potensi untuk memperbesar objek dan pada saat yang sama memberikan informasi berharga kepada para astronom mengenai objek besar yang berperan dalam pelensaan ini, terutama dalam hal bagaimana massa objek tersebut terdistribusi.
 |
| Enam gambar berbeda dari Teleskop Luar Angkasa Hubble telah diperbesar oleh efek kosmik yang disebut pelensaan gravitasi. Gambar diambil dalam cahaya inframerah oleh Hubble's Wide Field Camera 3. Warna telah ditambahkan untuk menyorot detail di galaksi. (Kredit gambar: NASA/ESA/J.Lowenthal (Smith College)) |
Materi gelap tidak berinteraksi dengan radiasi elektromagnetik atau cahaya seperti materi biasa yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Karena sifat ini, materi gelap hampir tak terlihat. Namun, para astronom dapat mendeteksi keberadaannya berkat kemampuannya untuk berinteraksi dengan gravitasi.
Pelensaan gravitasi adalah cara terbaik untuk memetakan sebaran materi gelap. SuperBIT dapat membantu ilmuwan dalam usaha mereka untuk mengidentifikasi apakah partikel-partikel materi gelap dapat saling memantulkan satu sama lain ketika gugus galaksi berdekatan berkolisi. Penelitian ini memiliki potensi untuk mengungkapkan sifat-sifat partikel yang membentuk materi gelap.
Profesor fisika dari Universitas Durham, Richard Massey, menjelaskan, "Dibutuhkan gravitasi dari seluruh galaksi untuk memengaruhi materi gelap, dan SuperBIT akan mengamati gugusan galaksi yang kebetulan bertabrakan satu sama lain. Dalam esensinya, kami menggunakan akselerator partikel terbesar di alam semesta ini untuk mengungkap rahasia materi gelap. Jika materi gelap berperilaku 'renyah' atau memiliki bagian yang terlepas, kita bisa mulai memahami komposisinya."
Keunggulan Teleskop Berbasis Balon
SuperBIT adalah hasil kerjasama antara NASA, Universitas Durham di Inggris, Universitas Toronto di Kanada, dan Universitas Princeton di AS. Teleskop ini diluncurkan dari Wānaka, Selandia Baru, dan dapat mengorbit Bumi pada ketinggian sekitar 21 mil (34 kilometer) di atas atmosfer Bumi, yang merupakan lebih dari 99,5% dari atmosfer kita, selama periode 100 hari. Dari posisinya yang tinggi ini, teleskop ini mengumpulkan data ilmiah serta mengambil gambar dengan resolusi tinggi. Dengan pandangan dari ketinggian seperti itu, SuperBIT memberikan gambaran yang jelas tentang cahaya yang telah melakukan perjalanan selama miliaran tahun dari galaksi-galaksi di alam semesta yang jauh dan awal, tanpa terpengaruh oleh gangguan atmosfer..
 |
| Balon SuperBIT dalam penerbangan, di atas Fasilitas Balon Ilmiah Columbia NASA, Texas, pada Juni 2016.(Kredit gambar: Universitas Richard Massey/Durham (CC BY 4.0)) |
SuperBIT adalah teleskop balon yang dapat dikembalikan dengan aman ke Bumi dengan parasut. Hal ini memungkinkan tim untuk memperbarui desainnya dan membuatnya lebih kuat. Tim SuperBIT telah memperoleh dana untuk meng-upgrade teleskop aperture 1,6 kaki (0,5 meter) menjadi 5,2 kaki (1,6 meter), menambahkan lensa sudut yang lebih lebar dan peningkatan megapiksel untuk kamera. Peningkatan tersebut akan meningkatkan kekuatan pengumpulan cahayanya sebanyak 10 kali lipat.
Teleskop yang dibawa balon lebih ekonomis daripada instrumen yang diluncurkan roket. SuperBIT menelan biaya sekitar $5 juta, yang hampir 1.000 kali lebih murah dari misi satelit yang setara. Biaya SuperBIT yang relatif murah memungkinkan armada teleskop semacam itu akhirnya meluncur di atas Bumi, menyelidiki misteri alam semesta, menurut pejabat NASA.
Secara ringkas, SuperBIT adalah teleskop balon yang kuat dan murah yang dirancang untuk mempelajari misteri alam semesta. Tim SuperBIT telah memperoleh dana untuk meng-upgrade teleskop dan meningkatkan kekuatan pengumpulan cahayanya. Peningkatan ini akan memungkinkan SuperBIT untuk melakukan pengamatan yang lebih detail dan mendalam.