Pembentukan Bintang & Planet Dalam Pandangan Teleskop Radio

Satu hal yang tidak mungkin kita lakukan adalah, kembali ke masa lalu dan melacak bagaimana Matahari dan seluruh planet terbentuk. Cara terbaik untuk mempelajari pembentukan bintang dan planet adalah dengan melihat ke sistem keplanetan lainnya.

Hal ini dilakukan oleh tim astronom yang mempelajari sistem bintang muda untuk mempelajari bagaimana sistem multi bintang bisa terbentuk. tak hanya itu. Dengan mempelajari bintang-bintang muda, para astronom juga bisa mempelajari bagaimana piringan gas dan debu di sekeliling bintang bisa terbentuk. Piringan inilah yang menjadi waduk materi untuk pembentukan planet.

Ilustrasi sistem multi bintang yang sedang terbentuk. kredit: ill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

Pengamatan dilakukan dengan teleskop radio Very Large Array (VLA) pada hampir 100 bintang muda sebagai bagian dari program survei VLA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM). Para astronom mengamati protobintang di Awan Molekular Perseus yang jaraknya 750 tahun cahaya selama 264 jam dari tahun 2013-2015.

Awan Molekular Perseus merupakan awan gas dan debu raksasa yang menjadi palung kelahiran bintang. Awan ini sangat besar dan memiliki materi yang cukup untuk membentuk 10000 bintang baru. Sebuah laboratorium raksasa untuk mempelajari evolusi bintang dan planet.

Hasil pengamatan tersebut kemudian digunakan oleh para peneliti untuk mempelajari bintang – bintang muda yang baru lahir di awan molekular perseus itu.

Pembentukan Bintang

Tim pertama yang dipimpin John Tobin dari Observatorium Leiden, Belanda mempelajari bintang-bintang muda ini dan menyimpulkan ada 2 mekanisme pembentukan sistem multi bintang. Dan bintang-bintang muda ini juga bisa dikelompokan dalam 2 kategori berdasarkan jarak antar bintang di dalam sistem.

Untuk sistem yang dekat, bintang-bintangnya terpisah sekitar 75 kali jarak Bumi – matahari atau 75 AU. Kelompok lainnya yang lebih jauh, jarak antar bintang di dalam sistemnya bisa mencapai 3000 AU atau 3000 kali jarak Bumi – Matahari. Hal lain yang mereka temukan, lebih dari setengah bintang muda bukanlah bintang tunggal. Dengan kata lain, pembentukan bintang cenderung untuk menghasilkan sistem multi bintang dan bukan bintang tunggal.



Bagaimana proses pembentukan sistem multi bintang? Ada beberapa teori yang sudah diajukan. Dan pengamatan pada bintang-bintang muda ini memberi indiksi kalau jarak antar bintang bisa memberi petunjuk teori mana yang berlaku umum dalam pembentukan sistem multi bintang.

Bintang terbentuk dalam awan gas dan debu raksasa yang mengalami keruntuhan gravitasi. Bintang mulai terbentuk di pusat sedangkan materi yang tersisa membentuk piringan yang berotasi di sekeliling bintang muda tersebut. Setelah massa yang dikumpulkan oleh bintang muda yang baru terbentuk memiliki temperatur dan tekanan yang cukup di pusat, maka reaksi termonuklir pun dimulai. Sementara piringan yang terbentuk di sekeliling bintang menjadi waduk materi bagi planet yang akan terbentuk.

Itu pembentukan bintang secara umum. Nah, sistem multi bintang yang jarak antar bintangnya sangat jauh, mereka terbentuk dari turbulensi pecahan awan yang lebih besar. Sementara sistem yang lebih dekat jarak bintang-bintangnya, terbentuk dari pecahan di dalam piringan materi yang mengorbit protobintang pertama.

Penemuan lainnya dari tim ini, sistem yang lebih tua ternyata hanya memiliki sedikit sistem multi bintang denga jarak antar bintang yang sangat jauh, jika dibanding dengan kelompok protobintang muda. Diperkirakan, sistem dengan bintang yang jaraknya sangat berjauhan tidak benar-benar terikat secara gravitasi sehingga akan dengan mudah bagi bintang-bintangnya melepaskan diri dan jadi bintang tunggal.

Pembentukan Planet

Tim lainnya, dipimpin oleh Dominique Segura-Cox dari Universitas Illinois. Dalam penelitian ini, mereka menemukan kalau piringan debu di sekeliling protobintang ukurannya lebih besar dari yang diprediksi oleh model teoretis. Kehadiran piringan ini jelas sangat penting bagi pembentukan planet atau bahkan bisa untuk pembentukan pasangan bintang lainnya.


Piringan materi yang dilihat pada bintang-bintang muda di Awan molekular Perseus dengan teleskop radio VLA. kredit: Segura-Cox, et al., NRAO/AUI/NSF.

Ketika protobintang terbentuk di pusat awan atau saat materi mengalami keruntuhan dan membentuk bintang muda. Saat materi runtuh dan ditarik ke bintang, medan magnetik juga ikut serta. Akibatnya medan magnetik jadi semakin kuat saat terkonsentrasi di dekat bintang. Tapi ketika medan magnetik sejajar dengan sumbu rotasi bintang, maka rotasi piringan bisa diperlambat dan ukuran piringan juga bisa dibatasi. Secara teoretis, pemodelan ini disebut pengereman magnetik. Ketika pengereman magnetik terjadi, piringan gas dan debu akan dibatasi sampai radius 10 kali jarak Bumi – Matahari. Atau sampai di area Saturnus.

Yang ditemukan oleh Dmonique dan timnya jauh lebih besar dari pemodelan. Piringan di bintang muda tersebut berukuran 15 – 30 kali jarak Bumi – Matahari. Bahkan diduga piringan debu di sekitar bintang muda ada yang lebih besar lagi. Hal ini disebabkan oleh medan magnetik dan sumbu rotasi yang tidak sejajar pada sebagian sistem bintang. Akibatnya, efek pengereman magnetik jadi berkurang.

Pengamatan piringan debu pada bintang muda juga memperlihatkan keberadaan seluruh lemen yang dibutuhkan untuk pembentukan planet sudah ada sejak awal kehidupan bintang. Dan partikel berukuran kecil (beberapa sentimeter) juga sudah ada pada piringan yang usianya juga masih sangat muda. Implikasinya apa? Pembentukan obyek atau planet padat bisa terjadi dengan cepat. Dan ini juga memberi implikasi pada pembentukan planet gas raksasa yang harus terjadi dengan cepat sebelum materi di piringan menghilang.
Posted by sewingmonkeys

0 comments:

Post a Comment