Sesuatu dari Ketiadaan: Masa Awal Kelahiran Bintang

Bagaimana bintang dan planet tampak di langit malam? Dari mana asal bintang-bintang ini dan apa materi penyusunnya? Bagaimana kelahiran bintang?

300 protobintang dan piringan protoplanet yang dilihat ALMA dan VLA. ALMA melihat struktur piringan terluar (biru) sementara VLA melihat piringan bagian dalam dan inti. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
300 protobintang dan piringan protoplanet yang dilihat ALMA dan VLA. ALMA melihat struktur piringan terluar (biru) sementara VLA melihat piringan bagian dalam dan inti. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Sebagian besar bintang di alam semesta punya planet yang mengiringinya. Planet-planet ini terbentuk dalam cincin gas dan debu yang disebut sebagai piringan protoplanet. Setiap bintang muda pasti punya piringan gas dan debu tersebut. Karena itu, para astronom mencari tahu kapan pringan ini mulai terbentuk dan seperti apa bentuknya.

Tapi, bintang muda itu sangat redup untuk bisa diamati karena ada awan gas dan debu tebal di sekelilingnya. Hanya teleskop radio yang sangat sensitif tinggi yang dapat melihat piringan kecil di sekeliling bayi-bayi bintang di dalam awan tebal.

Tim astronom internasional menggunakan dua teleskop radio paling canggih di dunia untuk memotret tiga ratus piringan pembentuk planet di sekeliling bintang yang masih sangat muda di awan Orion. Foto-foto yang dipotret oleh Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) dan Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) mengungkap informasi baru tentang lokasi kelahiran planet dan tahap awal pembentukan bintang.

Pada awal kehidupannya, calon bintang yang masih sangat muda dan dikenal sebagai protobintang, terbentuk dalam awan gas dan debu di angkasa. Protobintang merupakan bola gas dan debu dingin yang runtuh karena gaya gravitasinya. Belum ada pembakaran nuklir di pusat bintang yang biasanya menjadi sumber tenaga bintang tua, ketika keruntuhan terjadi.

Saat awan gas dan debu yang menjadi calon bintang mengalami keruntuhan, awan tersebut kemudian berputar dan membentuk piringan pipih di sekeliling bintang. Materi dari piringan masih terus ditarik untuk menjadi bahan makanan yang dilahap protobintang supaya terus bertambah besar dan pada akhirnya menjadi bintang seutuhnya.

Saat keruntuhan masih terus terjadi, protobintang menjadi bola yang lebih padat dan panas. Pada akhirnya, bintang terbentuk dan materi yang tersisa di piringan akan membentuk planet.

Petunjuk Yang Hilang

Skema pembentukan bintang berdasarkan 4 protobintang yang dipotret ALMA dan VLA. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Karnath; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton dan S. Dagnello
Skema pembentukan bintang berdasarkan 4 protobintang yang dipotret ALMA dan VLA. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Karnath; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton dan S. Dagnello

Pengamatan ALMA dan VLA ini tidak hanya menghasilkan 300 foto piringan protoplanet, melainkan mengungkap beberapa petunjuk yang hilang dari tahap awal pembentukan bintang. Survei kedua teleskop radio saat mengintip ratusan protobintang di dalam awan tebal berhasil mengungkap massa dan ukuran rerata piringan protoplanet.

Yang ditemukan ALMA dan VLA, piringan protoplanet yang masih sangat muda, ukurannya bisa serupa. Akan tetapi, piringan-piringan muda ini jauh lebih masif dari piringan protoplanet yang sudah tua. Tidak mengherankan karena ketika bintang terus bertumbuh, materi di dalam piringan protoplanet terus ditarik dan dilahap bintang. Saat piringan protoplanet masih muda, materi mentah pembentuk planet masih berlimpah. Menurut para astronom, planet-planet raksasa sudah mulai terbentuk ketika bintang masih sangat muda atau saat bintang baru terbentuk.

Dari 300 protobintang, ada 4 yang menarik perhatian. Keempat protobintang ini bentuknya tidak beraturan seperti gumpalan. Sepertinya, ini adalah cikal bakal bintang yang baru memasuki tahap paling awal dari pembentukan bintang. Bahkan gumpalan ini masih belum belum menjadi protobintang. Belum bisa dipastikan berapa usianya, namun diperkirakan gumpalan ini usianya kurang dari 10 ribu tahun.

Untuk dikategorikan sebagai protobintang, maka di sekeliling cikal bakal bintang harus ada cakram pipih dan aliran materi keluar yang memuntahkan materi pada arah berlawanan dan membersihkan awan tebal di sekeliling bintang. Dengan demikian, bintang yang sedang terbentuk bisa tampak. Aliran keluar ini penting untuk mencegah bintang berputar tanpa kendali saat sedang bertumbuh.

Salah satu bayi bintang yang dipelajari diberi nama HOPS 404. Aliran materi yang keluar dari protobintang ini kecepatannya 2 km/detik. Pada umumnya aliran materi protobintang kecepatannya 10-100 km/detik. Tampaknya, calon bintang ini baru mulai melontarkan materinya supaya terjadi kehilangan meomentum sudut yang memungkinkan bintang untuk terus bertumbuh.

Fakta Keren

Ketika protobintang baru terbentuk, suhunya masih sangat dingin. Bahkan bisa membuat kita membeku karena awalnya sekitar -250º C dan terus memanas sampai 40.000º C (di permukaan) ketika sudah menjadi bintang.

[divider_line]

Sumber: Artikel ini merupakan publikasi ulang yang dikembangkan dari Space Scoop Universe Awareness edisi Indonesia. Space Scoop edisi Indonesia diterjemahkan oleh langitselatan.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.

Tulis komentar dan diskusi...