KOMPAS.com – Ilmuwan kini mampu “mendengarkan” Matahari dengan menggunakan gelombang akustiknya untuk mengungkap rahasia tersembunyi dari bintang kita. Metode ini membantu memperbaiki model bintang, memahami evolusi Matahari, dan bahkan berkontribusi pada penelitian eksoplanet serta energi nuklir.
Teknik yang digunakan dalam penelitian ini disebut helioseismologi, yaitu studi tentang osilasi akustik Matahari. Dengan menganalisis gelombang suara yang merambat di dalamnya, para ilmuwan dapat mengetahui kepadatan, suhu, dan komposisi kimia plasma di dalam Matahari.
Menurut Gaël Buldgen dari Universitas Liège, teknik ini memungkinkan kita mempelajari struktur internal Matahari dengan sangat detail. “Seperti seorang musisi yang bisa mengenali karakteristik alat musik hanya dari suaranya, kita bisa memahami sifat-sifat internal Matahari dari gelombang suara yang dihasilkannya,” ujarnya.
Metode ini telah memberikan wawasan penting tentang pembentukan dan evolusi bintang-bintang lain di alam semesta. Matahari berfungsi sebagai laboratorium astrofisika alami yang memberikan data penting untuk menyempurnakan model bintang dan meningkatkan pemahaman kita tentang proses yang terjadi di dalamnya.
Baca juga: Solar Orbiter Ungkap Wajah Matahari dengan Detail yang Belum Pernah Ada
Penemuan Baru tentang Opasitas Radiasi Matahari
Dalam sebuah studi internasional terbaru yang dipimpin oleh Gaël Buldgen dari Universitas Liège, tim ilmuwan menggunakan teknik helioseismologi untuk mengukur opasitas radiasi di dalam lapisan dalam Matahari. Opasitas radiasi adalah ukuran seberapa banyak radiasi energi tinggi yang diserap oleh plasma di inti Matahari.
Penelitian ini mengungkap bahwa ada ketidaksesuaian antara prediksi teori sebelumnya dengan pengamatan eksperimental yang dilakukan di berbagai laboratorium terkemuka, seperti Sandia National Laboratories dan Livermore National Laboratory. Temuan ini menunjukkan adanya celah dalam pemahaman kita tentang fisika atom yang perlu diteliti lebih lanjut.
Studi ini juga menyoroti perbedaan dalam prediksi teoritis yang dibuat oleh tim peneliti dari Los Alamos National Laboratory, Ohio State University, dan CEA Paris-Saclay Research Center di Prancis. Perbedaan ini menunjukkan bahwa ada faktor yang belum sepenuhnya dipahami dalam interaksi antara materi dan radiasi dalam kondisi ekstrem.
Baca juga: Ilmuwan Temukan dari Mana Asal Medan Magnet Matahari
Presisi Tinggi dalam Model Bintang
Salah satu keunggulan helioseismologi adalah tingkat akurasinya yang luar biasa. Metode ini memungkinkan ilmuwan untuk memperkirakan massa satu sentimeter kubik materi di dalam Matahari dengan tingkat ketelitian yang lebih tinggi dibandingkan timbangan dapur.
Teknologi ini juga telah membantu dalam memahami osilasi neutrino, suatu fenomena yang sebelumnya membingungkan para ilmuwan. Pada 2015, penelitian tentang osilasi neutrino bahkan dianugerahi Hadiah Nobel dalam bidang Fisika. Penelitian ini menunjukkan bahwa model Matahari tidak salah dalam perhitungan awalnya, tetapi diperlukan penyesuaian dalam komposisi kimia Matahari yang dikonfirmasi pada 2021.
Untuk menyelesaikan tantangan ini, alat-alat canggih dikembangkan di Universitas Liège, awalnya sebagai bagian dari penelitian doktoral, kemudian diperbaiki melalui kolaborasi internasional dengan Universitas Birmingham dan Universitas Jenewa. Penelitian ini memungkinkan ilmuwan untuk mengkaji ulang kondisi termodinamika internal Matahari dan membuka kembali isu yang sebelumnya kurang diperhatikan oleh komunitas ilmiah.
Baca juga: Mengapa Luar Angkasa Tetap Dingin walau Lebih Dekat dengan Matahari
Eksperimen dengan Z Machine
Dalam penelitian terkait, ilmuwan juga menggunakan Z Machine, alat penghasil sinar-X terbesar di dunia yang berada di Sandia National Laboratories, New Mexico. Mesin ini merupakan bagian dari Pulsed Power Program yang dimulai pada 1960-an, yang bertujuan untuk mengubah energi listrik menjadi pulsa energi besar guna menghasilkan sinar-X dan sinar gamma.
Eksperimen dengan Z Machine telah membantu ilmuwan mengukur opasitas radiasi di dalam kondisi yang mendekati lingkungan Matahari. Namun, penelitian ini memiliki tantangan besar, karena biayanya yang sangat tinggi dan konsumsi energi yang besar. Oleh karena itu, pengukuran helioseismik menjadi alternatif yang lebih efisien untuk membimbing eksperimen ini ke arah yang lebih spesifik dan optimal.
Dampak Besar untuk Astrofisika dan Energi Nuklir
Temuan ini tidak hanya berpengaruh pada pemahaman kita tentang Matahari, tetapi juga pada studi eksoplanet dan evolusi galaksi. Dengan pemodelan bintang yang lebih akurat, ilmuwan dapat lebih baik memperkirakan usia dan massa bintang lain serta memahami bagaimana sistem planet berkembang.
Gaël Buldgen menegaskan, “Matahari adalah laboratorium terbaik kita untuk memahami evolusi bintang. Temuan ini sangat penting, terutama menjelang peluncuran satelit PLATO pada 2026, yang akan mencari planet-planet layak huni di sekitar bintang mirip Matahari.”
Selain itu, pemahaman yang lebih baik tentang kondisi internal Matahari juga berkontribusi pada penelitian energi fusi nuklir, yang berpotensi menjadi sumber energi bersih di masa depan. “Matahari adalah satu-satunya reaktor fusi alami yang stabil di Tata Surya. Dengan memahami cara kerjanya, kita bisa mengambil langkah lebih maju dalam pengembangan energi fusi,” tambah Buldgen.
Baca juga: Sering Terlihat dengan Warna Berbeda, Apa Warna Asli Matahari?
