Bintang Aneh Yang Terlahir Seperti Planet

Sebuah bintang dilahirkan di dalam gumpalan yang sangat padat yang terselip di dalam lipatan yang berputar-putar dari Awan molekul yang dingin, gelap, dan indah. Awan seperti melayang seperti hantu melalui Galaksi Bima Sakti kita dalam jumlah besar, dan mereka berfungsi sebagai tempat lahir aneh dari bintang-bintang yang baru lahir. Meskipun ini mungkin tampak berlawanan dengan intuisi, segalanya harus menjadi sangat dingin agar bayi yang berapi-api dan berapi-api lahir. Bintang-bintang muda dilingkari oleh cakram gas dan debu di sekelilingnya yang disebut cakram protoplanet, dan cakram-cakram ini mengandung semua bahan yang diperlukan dari mana sebuah sistem planet dapat muncul. Piringan akresi protoplanet terbentuk pada waktu yang hampir bersamaan dengan bintang bayi (protobintang) dalam awan kelahirannya yang tidak jelas. Sebagian besar materi yang terkandung dalam piringan akresi berkumpul di tengah, dan ketika materi sentral ini menjadi cukup besar, proses fusi nuklir menyalakan api bintang bintang bayi baru lahir - karena beginilah cara sebuah bintang dilahirkan. Pada bulan Desember 2018, para astronom di University of Leeds (UK) mengumumkan bahwa mereka telah menangkap salah satu pandangan terinci dari bintang muda yang diperoleh hingga saat ini - dan pengamatan mereka mengungkapkan sesuatu yang mengejutkan tentang identitas sebenarnya yang tak terduga dari objek pendamping yang mengorbit di sekitar saya t.

Sambil mengamati dengan cermat bintang muda itu, para astronom, yang dipimpin oleh Dr. John Ilee dari Universitas Leeds, membuat penemuan mengejutkan bahwa itu bukan benar-benar satu bintang - tetapi dua. Objek utama dari duo ini, dijuluki MM ia, adalah bintang bayi besar yang masih dikelilingi oleh disk akresi protoplanetanya. Piringan itu sebenarnya adalah target asli penyelidikan para astronom.

Tubuh yang samar, dijuluki MM 1b, terdeteksi tepat di luar disk yang berputar di sekitar MM 1a. Para astronom Universitas Leeds mengusulkan bahwa objek misterius ini adalah salah satu contoh pertama dari cakram "terfragmentasi" yang terlihat di sekitar bintang besar muda.

"Bintang-bintang terbentuk dalam awan besar gas dan debu di ruang antarbintang," kata Dr. Ilee dalam Siaran Pers Leeds University, 14 Desember 2018. "Ketika awan-awan ini runtuh di bawah gravitasi, mereka mulai berputar lebih cepat, membentuk cakram di sekitar mereka. Dalam bintang bermassa rendah seperti Matahari kita, di cakram inilah planet dapat terbentuk," tambahnya. Ilee adalah dari Sekolah Fisika dan Astronomi di Leeds.

"Dalam hal ini, bintang dan piringan yang kami amati sangat besar sehingga, daripada menyaksikan sebuah planet terbentuk di piringan, kami melihat bintang lain dilahirkan," ia terus menjelaskan.

Seorang bintang telah lahir

Bintang-bintang adalah bola-bola halus yang sangat besar dari gas yang membakar, panas, menyilaukan, melotot. Terlepas dari massanya, semua bintang terutama terdiri dari gas hidrogen. Hidrogen adalah unsur atom yang paling berlimpah, sekaligus paling ringan di Semesta. Dalam hati mereka yang tersembunyi, panas, dan bergolak, bintang mengubah pasokan hidrogen mereka yang berlimpah menjadi elemen atom yang semakin berat dan semakin berat. Semua elemen atom yang lebih berat dari helium (elemen atom paling ringan kedua di Semesta) diproduksi di tungku bintang - atau, sebagai alternatif, dalam kobaran cemerlang ledakan supernova yang menandai ledakan "kematian" ledakan. sebuah bintang masif. Memang, unsur atom terberat dari semua - seperti emas dan uranium - diciptakan dalam ledakan kekerasan supernova yang brilian.

Proses nukleosintesis bintang adalah istilah yang digunakan para astronom untuk menggambarkan cara kelimpahan alami unsur-unsur kimia yang terkandung dalam bintang mengalami perubahan laut yang aneh. Perubahan laut ini adalah hasil dari reaksi fusi nuklir yang terjadi di dalam inti bintang dan mantelnya yang melingkari. Bintang berubah seiring bertambahnya usia. Perubahan bintang yang berkaitan dengan usia ini bergantung pada kelimpahan unsur-unsur atom yang dipegang bintang-bintang di dalam hati mereka yang panas. Reaksi fusi yang terjadi dalam inti bintang meningkatkan berat atom unsur penyusunnya. Ini menyebabkan pengurangan jumlah partikel. Proses ini dapat mengakibatkan hilangnya tekanan radiasi - dan tekanan luar perlu untuk menjaga bintang melenting terhadap tarikan ke dalam tanpa gravitasi dari gravitasi tanpa ampun sendiri. Ketika tekanan tidak lagi bisa melawan tarikan gravitasi yang menghancurkan, ini memicu kontraksi yang diikuti oleh meroketnya suhu di dalam bintang yang sekarat dan hancur. Ini berarti bahwa banyak bintang yang berkilauan yang menghuni Kosmos semuanya tetap mengembang dan melenting sebagai hasil dari keseimbangan halus antara gravitasi dan tekanan. Gravitasi mencoba menarik semuanya, sementara tekanan radiasi mencoba mendorong semuanya keluar. Tindakan penyeimbangan genting ini berlanjut dari kelahiran bintang ke kematian bintang - berlanjut selama seluruh "masa hidup" bintang. Sebuah bintang menghabiskan "masa hidupnya" pada sekuens utama pembakaran-atom dari Diagram Hertzsprung-Russell dari Stellar Evolution.

Tetapi, semua hal baik harus berakhir. Ketika bintang yang menua itu akhirnya berhasil mengkonsumsi seluruh isi bahan bakar hidrogen yang diperlukan melalui proses fusi nuklir, ia harus melakukan grand finale yang tak terhindarkan kepada Semesta. Pada titik terakhir yang fatal ini, gravitasi memenangkan pertempuran kuno melawan musuh, tekanan radiasi, dan bintang masif yang hancur itu menjadi supernova.

Kelahiran Planet

Planet-planet juga terlahir di dalam cakram yang mengelilingi bintang yang baru lahir. Apa yang tersisa dari gas dan debu, yang masuk ke dalam pembentukan bintang bayi pusat, bahkan menjadi piringan akresi protoplanet - yang darinya tidak hanya planet, tetapi juga bulan, asteroid, dan komet muncul. Pada tahap paling awal, piringan akresi planet itu panas dan sangat masif, dan mereka dapat berkeliaran di bintang muda mereka selama sepuluh juta tahun.

Pada saat bintang kecil yang baru lahir seperti Matahari kita telah mencapai apa yang disebut tahap evolusi Ta Tauri, cakram tersebut telah tumbuh lebih tipis dan jauh lebih keren. A T Tauri adalah tot bintang - bintang yang sangat muda dan variabel - yang cukup aktif pada usia hanya 10 juta tahun. Bintang-bintang kecil yang sangat muda ini memiliki diameter besar yang beberapa kali lebih besar daripada Matahari "dewasa" kita saat ini. Bintang-bintang, seperti Matahari kita, dapat "hidup" pada sekuens utama pembakaran-hidrogen selama sekitar 10 miliar tahun, dan Matahari kita masih berada di usia pertengahan sekitar 4,56 miliar tahun.

T Tauris tumbuh lebih kecil seiring bertambahnya usia. Bintang yang sangat muda seperti Matahari menyusut ketika mereka "tumbuh". Memang, pada saat bintang panas yang membakar telah mencapai tahap T Tauri, bahan yang kurang mudah menguap mulai mengembun dekat dengan pusat piringan akresi di sekitarnya, membentuk butiran debu yang sangat kecil dan lengket. Partikel-partikel debu kecil dan halus mengandung silikat kristal.

Debu kecil lengket bertabrakan dengan satu anoter dan bergabung dalam lingkungan disk yang padat. Hal ini menyebabkan bentuk tubuh yang semakin besar dan lebih besar - dari ukuran butiran, ke ukuran kerikil, ke ukuran batu, ke ukuran gunung, ke ukuran planet. Tubuh yang tumbuh ini akhirnya menjadi planetesimal - "blok bangunan" planet. Planetesimal dapat mencapai 1 kilometer, atau bahkan lebih besar, dan mereka adalah populasi yang berlimpah di cakram akresi yang ramai - dan beberapa dari mereka dapat bertahan cukup lama hingga masih ada miliaran tahun setelah sistem planet yang terbentuk sepenuhnya telah berevolusi. Dalam Sistem Surya kita sendiri, komet yang berdebu dan beku adalah blok bangunan purba peninggalan yang membentuk planet-planet gas raksasa: Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Sebaliknya, asteroid adalah yang tersisa dari planetesimal batuan dan logam yang membentuk kuartet dalam planet padat: Merkurius, Venus, Bumi dan Mars.

Bintang Yang Membentuk Seperti Planet

Dengan mengukur jumlah radiasi yang dihasilkan oleh debu, serta perubahan halus dalam frekuensi cahaya yang dipancarkan oleh gas, para astronom University of Leeds mampu menghitung massa MM 1a dan MM 1b. Penelitian yang menggambarkan studi ini diterbitkan dalam edisi 14 Desember 2018 dari Astrophysical Journal Letters, dan mengungkapkan temuan baru bahwa MM 1a berbobot 40 kali massa matahari, sedangkan bintang yang lebih kecil yang mengorbit MM 1b dihitung dengan bobot lebih sedikit dari 50% dari massa Matahari kita.

"Banyak bintang masif yang lebih tua ditemukan dengan teman terdekat. Tetapi bintang biner seringkali memiliki massa yang sama, dan kemungkinan besar terbentuk bersama sebagai saudara kandung. Menemukan sistem biner muda dengan rasio massa 80: 1 sangat tidak biasa, dan menunjukkan keseluruhan proses pembentukan yang berbeda untuk kedua objek, "Dr. Ilee menjelaskan dalam Siaran Pers 14 Desember 2018 Universitas Leeds.

Penjelasan yang saat ini disukai untuk pembentukan MM 1b adalah bahwa ia lahir di zona senja yang dingin dari wilayah terluar dari piringan akresi bintangnya. Disk yang "tidak stabil secara gravitasi" ini tidak dapat menahan diri terhadap tarikan gravitasi mereka yang tanpa ampun. Karena alasan ini, mereka runtuh menjadi satu - atau bahkan lebih - fragmen.

Duncan Forgan, yang merupakan rekan penulis dari Centre for Exoplanet Science di University of St. Andrews di Skotlandia, berkomentar dalam Siaran Pers 14 Desember 2018 University of Leeds bahwa "Saya menghabiskan sebagian besar karir saya untuk mensimulasikan proses ini untuk membentuk planet-planet raksasa di sekitar bintang seperti Matahari kita. Untuk benar-benar melihatnya membentuk sesuatu yang sebesar bintang benar-benar menarik. "

Tim astronom melanjutkan untuk mencatat bahwa bintang bayi yang baru ditemukan MM 1b juga bisa dikelilingi oleh cakram bintangnya sendiri, yang mungkin memiliki kemampuan untuk melahirkan sistem planet sendiri. Namun, jika MM 1b adalah untuk mencapai prestasi orang tua bintang ini, itu harus cepat.

Ilee terus menjelaskan: "Bintang-bintang sebesar MM 1a hanya hidup selama sekitar satu juta tahun sebelum meledak sebagai supernova yang kuat, jadi sementara MM 1b mungkin memiliki potensi untuk membentuk sistem planetnya sendiri di masa depan, ia tidak akan ada lama sekali. "

Bintang masif "hidup" dengan cepat dan "mati" muda - hanya bertahan jutaan tahun, bukannya miliaran, atau triliunan tahun, dari saudara kandung bintang mereka yang lebih kecil yang dapat bertahan hidup. Bintang-bintang kecil dari massa Matahari kita hidup sekitar 10 miliar tahun, sedangkan bintang-bintang sekering nuklir sejati terkecil di Galaksi kita - yang disebut kerdil merah - mungkin memiliki potensi untuk "hidup" selama triliunan tahun. Karena Alam Semesta kita berusia kurang dari 14 miliar tahun, secara umum diperkirakan bahwa tidak ada kurcaci merah yang memiliki cukup waktu untuk "mati" sejak Big Bang.

Para astronom membuat penemuan mengejutkan mereka sambil memanfaatkan instrumen unik yang terletak tinggi di gurun Chili - Atacama Large Millimeter / submillimetre Array (ALMA).

Menggunakan 66 piringan radio terpisah yang menyusun ALMA, bersama dengan teknik yang disebut interferometri, para astronom dapat mensimulasikan kekuatan teleskop tunggal yang akan mencapai hampir 4 kilometer. Hal ini memungkinkan mereka untuk membayangkan materi yang mengelilingi duo bintang muda untuk pertama kalinya.

Tim astronom telah diberikan waktu pengamatan tambahan dengan ALMA yang akan memungkinkan mereka untuk lebih mencirikan sistem bintang yang menakjubkan ini pada tahun 2019. Pengamatan di masa depan akan mensimulasikan teleskop yang lebarnya 16 kilometer.

Judith E. Braffman-Miller adalah seorang penulis dan astronom yang artikelnya telah diterbitkan sejak 1981 di berbagai jurnal, surat kabar, dan majalah. Meskipun dia telah menulis tentang berbagai topik, dia sangat suka menulis tentang astronomi karena itu memberinya kesempatan untuk berkomunikasi dengan orang lain beberapa dari banyak keajaiban di bidangnya. Buku pertamanya, "Wisps, Ashes, and Smoke," akan segera diterbitkan.

Share this post