Seperti apa matahari saat masih bayi 4,5 miliar tahun yang lalu? Studi ini menemukan beberapa petunjuk

New Delhi: Matahari mungkin adalah benda terbesar di tata surya kita, menyediakan energi untuk mendukung kehidupan di Bumi. Tapi bagaimana ketika itu terbentuk 4,5 miliar tahun yang lalu? Para ilmuwan telah mencoba menemukan jawaban untuk itu, dan sebuah makalah penelitian baru telah memberikan beberapa petunjuk.

Makalah penelitian baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Nature. Dr. Catherine Espilat, penulis utama, adalah profesor astronomi di Universitas Boston, dan mempelajari bagaimana bintang dan planet muda terbentuk dari piringan protoplanet (piringan 99% gas dan 1% debu, mengorbit bintang yang baru terbentuk). Tim peneliti juga termasuk mahasiswa pascasarjana John Windeburn dan peneliti postdoctoral Thanwoth Thanathibody. NASA dan National Science Foundation mendanai penelitian ini.

Catatan pertama

Espilat dan timnya mengamati bintang muda 450 juta tahun cahaya dari Bumi. Pengamatan mereka menegaskan, untuk pertama kalinya, bahwa model pertambahan astronom, menghitung struktur medan magnet dan memprediksi penciptaan “hot spot”, akurat. Pengamatan mereka mengkonfirmasi teori tersebut.

Bintang muda yang mereka teliti disebut GM Aur, dan terletak di awan molekul Taurus-Auriga Bima Sakti.

Para astronom tahu bahwa piringan protoplanet adalah sumber pembentukan bintang baru. Mereka berhipotesis bahwa medan magnet menghubungkan piringan protoplanet dan bintang. Pada titik fokus dari proses akresi (padatan konglomerat untuk membentuk benda yang lebih besar dan lebih besar, dan akhirnya planet), titik panas terbentuk. Hot spot sangat panas dan padat. Ini terjadi ketika materi dari piringan mengikuti garis medan magnet bintang, dan bertabrakan dengan permukaan bintang yang sedang tumbuh. Teori ini didasarkan pada algoritma dan perhitungan dengan bantuan model komputer. Sejauh ini, belum ada bukti fisik.

Bukan fotografi tapi panjang gelombang

Dalam sebuah pernyataan dari Universitas Boston, Espilat mengatakan pencitraan permukaan bintang yang jauh saat ini tidak mungkin. Namun, jika bagian permukaan bintang yang berbeda memancarkan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda, jenis gambar lain mungkin terjadi.

Untuk penelitian ini, para peneliti mengambil snapshot dari panjang gelombang cahaya yang dipancarkan dari permukaan GM Aur setiap hari selama sebulan. Mereka mengumpulkan dataset sinar-X, ultraviolet, inframerah, dan cahaya tampak. Mereka mengamati GM Aur menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA, Transiting Exoplanet Survey (TESS), Observatorium Swift, dan jaringan teleskop global Las Cumbres Observatory.

Catatan yang mengejutkan tim

GM Aur membutuhkan waktu seminggu untuk menyelesaikan satu putaran penuh, yaitu saat titik panas paling terang menjauh dari Bumi, lalu berbalik lagi menghadap planet kita. Selama periode ini, tingkat kecerahan diperkirakan akan meningkat, atau menjadi redup dan lemah. Namun, para ilmuwan terkejut dengan apa yang mereka amati.

Para ilmuwan memperhatikan sekitar satu hari sebelum semua panjang gelombang selain sinar ultraviolet mencapai puncaknya, sinar ultraviolet berada pada puncaknya. Mereka awalnya berpikir mungkin ada sesuatu yang salah dengan pengamatan mereka, dan dengan demikian, merevisi data mereka, hanya untuk menemukan fakta menarik – hotspot tidak sepenuhnya seragam, dan memiliki area di dalamnya yang jauh lebih panas daripada yang lainnya.

Penulis utama mengatakan bahwa titik panas lebih seperti busur daripada lingkaran sempurna, dengan satu bagian busur lebih panas dan lebih padat daripada bagian lainnya.

Dia menjelaskan bahwa offset atau ketidaksejajaran dalam data panjang gelombang cahaya bintang muda dapat dikaitkan dengan bentuk unik bintang tersebut. Studi tersebut menjelaskan bahwa periodisitas kurva emisi ultraviolet dan cahaya adalah karena panjang gelombang ini bergerak masuk dan keluar saat bintang berotasi. Ada celah 1 hari antara puncak-puncak ini, yang menunjukkan bahwa sinar ultraviolet dan kecerahan optik tidak terdistribusi secara merata di atas permukaan bintang. Fenomena seperti itu belum pernah terdeteksi di hotspot sebelumnya.

Dalam makalah tersebut, para ilmuwan menjelaskan bahwa hotspot memiliki gradien kepadatan, dan bahwa perbedaan emisi dapat diamati ketika wilayah hotspot dengan kepadatan tinggi, yang lebih kecil, tidak terlihat, sedangkan wilayah dengan kepadatan rendah yang lebih besar menghadap Bumi. .

Baby Sun memiliki hot spot

Studi ini mengajarkan semua orang bahwa titik panas di permukaan antarbintang yang disebabkan oleh medan magnet adalah jejak kaki di permukaan itu, kata Espilat. Ada masanya Baby Sun juga memiliki hot spot, yang berbeda dengan sunspot. Area matahari yang lebih dingin dari bagian permukaannya dikenal sebagai bintik matahari.

Dia menjelaskan bahwa titik panas Baby Sun terkonsentrasi di area di mana Baby Sun telah memakan partikel dari piringan protoplanet di sekitarnya. Studi tersebut mengatakan daerah hotspot dengan kepadatan berbeda memiliki suhu yang berbeda, dan karenanya memancarkan radiasi yang berbeda pada panjang gelombang yang berbeda.

Saat piringan protoplanet memudar, Ispalat menambahkan, mereka meninggalkan bintang, planet, dan benda kosmik, membentuk sistem bintang. Dia mengatakan bahwa bukti piringan protoplanet yang mengarah pada penciptaan tata surya kita dapat ditemukan di sabuk asteroid dan semua planet. Dia mengatakan bahwa untuk memahami kelahiran Bumi, perlu mempelajari bintang muda dengan karakteristik serupa.