Petunjuk baru tentang pembentukan tata surya ditemukan

Petunjuk baru tentang pembentukan tata surya ditemukan

Result HK

WASHINGTON: Sebuah wilayah pembentukan bintang aktif di konstelasi Ophiuchus memberi para astronom wawasan baru tentang kondisi di mana tata surya kita lahir.
Temuan penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal ‘Nature Astronomy’.
Secara khusus, penelitian ini menunjukkan bagaimana tata surya kita mungkin diperkaya dengan unsur-unsur radioaktif berumur pendek.
Bukti dari proses pengayaan ini telah ada sejak tahun 1970-an ketika para ilmuwan mempelajari inklusi mineral tertentu dalam meteorit menyimpulkan bahwa mereka adalah sisa-sisa murni dari tata surya bayi dan mengandung produk peluruhan radionuklida berumur pendek.
Unsur-unsur radioaktif ini bisa saja ditiupkan ke tata surya yang baru lahir oleh bintang yang meledak di dekatnya (supernova) atau oleh angin bintang yang kuat dari jenis bintang masif yang dikenal sebagai bintang Wolf-Rayet.
Penulis studi baru menggunakan pengamatan multi-panjang gelombang dari wilayah pembentuk bintang Ophiuchus, termasuk data inframerah baru yang spektakuler, untuk mengungkapkan interaksi antara awan gas pembentuk bintang dan radionuklida yang dihasilkan di gugus bintang muda terdekat.
Temuan mereka menunjukkan bahwa supernova di gugus bintang kemungkinan besar merupakan sumber radionuklida berumur pendek di awan pembentuk bintang.
“Tata surya kita kemungkinan besar terbentuk di awan molekul raksasa bersama dengan gugus bintang muda, dan satu atau lebih peristiwa supernova dari beberapa bintang masif di gugus ini mencemari gas yang berubah menjadi matahari dan sistem planetnya,” kata co- penulis Douglas NC Lin, profesor emeritus astronomi dan astrofisika di UC Santa Cruz.
“Meskipun skenario ini telah disarankan di masa lalu, kekuatan makalah ini adalah menggunakan pengamatan multi-panjang gelombang dan analisis statistik canggih untuk menyimpulkan pengukuran kuantitatif kemungkinan model,” tambahnya.
Penulis pertama John Forbes di Flatiron Institute for Computational Astrophysics mengatakan data dari teleskop sinar gamma berbasis ruang angkasa memungkinkan pendeteksian sinar gamma yang dipancarkan oleh radionuklida aluminium-26 berumur pendek.
“Ini adalah pengamatan yang menantang. Kami hanya dapat secara meyakinkan mendeteksinya di dua wilayah pembentuk bintang, dan data terbaik berasal dari kompleks Ophiuchus,” katanya.
Kompleks awan Ophiuchus mengandung banyak inti protostellar padat dalam berbagai tahap pembentukan bintang dan pengembangan cakram protoplanet, yang mewakili tahap paling awal dalam pembentukan sistem planet.
Dengan menggabungkan data pencitraan dalam panjang gelombang mulai dari milimeter hingga sinar gamma, para peneliti dapat memvisualisasikan aliran aluminium-26 dari gugus bintang terdekat menuju wilayah pembentuk bintang Ophiuchus.
“Proses pengayaan yang kita lihat di Ophiuchus konsisten dengan apa yang terjadi selama pembentukan tata surya 5 miliar tahun lalu,” kata Forbes.
“Begitu kami melihat contoh bagus tentang bagaimana proses itu mungkin terjadi, kami mulai mencoba memodelkan gugus bintang terdekat yang menghasilkan radionuklida yang kita lihat hari ini dalam sinar gamma,” tambahnya.
Forbes mengembangkan model yang menjelaskan setiap bintang masif yang mungkin ada di wilayah ini, termasuk massa, usia, dan kemungkinan meledak sebagai supernova, dan menggabungkan potensi hasil aluminium-26 dari angin bintang dan supernova. Model memungkinkan dia untuk menentukan probabilitas skenario yang berbeda untuk produksi aluminium-26 yang diamati hari ini.
“Kami sekarang memiliki informasi yang cukup untuk mengatakan bahwa ada kemungkinan 59 persen itu karena supernova dan 68 persen kemungkinan itu dari berbagai sumber dan bukan hanya satu supernova,” kata Forbes.
Jenis analisis statistik ini memberikan probabilitas pada skenario yang telah diperdebatkan oleh para astronom selama 50 tahun terakhir, catat Lin. “Ini adalah arah baru bagi astronomi, untuk mengukur kemungkinannya,” tambahnya.
Temuan baru juga menunjukkan bahwa jumlah radionuklida berumur pendek yang dimasukkan ke dalam sistem bintang yang baru terbentuk dapat sangat bervariasi.
“Banyak sistem bintang baru akan lahir dengan kelimpahan aluminium-26 sejalan dengan tata surya kita, tetapi variasinya sangat besar — beberapa kali lipat,” kata Forbes.
“Ini penting untuk evolusi awal sistem planet karena aluminium-26 adalah sumber pemanas awal utama. Lebih banyak aluminium-26 mungkin berarti planet yang lebih kering,” tambahnya.
Data inframerah, yang memungkinkan tim untuk mengintip melalui awan berdebu ke jantung kompleks pembentuk bintang, diperoleh oleh rekan penulis Joao Alves di University of Vienna sebagai bagian dari survei VISION European Southern Observatory tentang pembibitan bintang terdekat menggunakan VISTA teleskop di Chili.
“Tidak ada yang istimewa dari Ophiuchus sebagai wilayah pembentukan bintang,” kata Alves.
“Itu hanya konfigurasi khas gas dan bintang masif muda, jadi hasil kami harus mewakili pengayaan elemen radioaktif berumur pendek dalam pembentukan bintang dan planet di seluruh Bima Sakti,” pungkasnya.
Tim juga menggunakan data dari Herschel Space Observatory milik European Space Agency (ESA), satelit Planck milik ESA, dan Compton Gamma Ray Observatory milik NASA.