Studi menemukan petunjuk baru tentang pembentukan tata surya

Sebuah studi tentang kompleks pembentuk bintang Ophiuchus telah memberikan wawasan baru tentang kondisi di mana tata surya kita lahir. Hasil studi tersebut dipublikasikan dalam jurnal Nature Astronomy.

Sebuah wilayah pembentukan bintang aktif di konstelasi Ophiuchus memberi para astronom wawasan baru tentang kondisi di mana tata surya kita lahir. Secara khusus, penelitian ini menunjukkan bagaimana tata surya kita bisa kaya akan unsur radioaktif berumur pendek.

Bukti untuk proses pengayaan ini telah ada sejak tahun 1970-an ketika para ilmuwan yang mempelajari pengotor logam 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 diledakkan ke Tata Surya 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 menakjubkan, untuk mengungkapkan interaksi antara awan gas pembentuk bintang dan radionuklida yang dihasilkan dalam kelompok bintang muda terdekat. Temuan mereka menunjukkan bahwa supernova gugus bintang adalah sumber yang paling mungkin dari radionuklida berumur pendek di awan pembentuk bintang.

“Kemungkinan tata surya kita terbentuk menjadi awan molekul raksasa bersama dengan gugus bintang kecil, dan satu atau lebih peristiwa supernova dari beberapa bintang masif di gugus itu mencemari gas yang berubah menjadi matahari dan sistem planetnya,” kata para peserta –AUTHOR Douglas NC Lane, Profesor Emeritus Astronomi dan Astrofisika di University of California, Santa Cruz. “Meskipun skenario ini telah diusulkan di masa lalu, kekuatan makalah ini terletak pada penggunaan pengamatan multi-panjang gelombang dan analisis statistik yang kompleks untuk menyimpulkan ukuran kuantitatif dari probabilitas model,” tambahnya.

Data dari teleskop sinar gamma berbasis ruang angkasa memungkinkan pendeteksian sinar gamma yang dipancarkan oleh radionuklida aluminium-26 berumur pendek, kata penulis pertama John Forbes di Pusat Astrofisika Komputasi Flatiron Institute. “Ini adalah pengamatan yang sulit. Kami hanya dapat mendeteksi mereka secara meyakinkan di dua wilayah pembentuk bintang, dan data terbaik adalah dari kompleks Ophiuchus.”

Kompleks awan Ophiuchus mengandung banyak inti proto padat pada berbagai tahap pembentukan bintang dan evolusi cakram protoplanet, yang mewakili tahap awal pembentukan sistem planet. Dengan menggabungkan data pencitraan pada 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 lima miliar tahun lalu,” kata Forbes. “Begitu kami melihat contoh bagus tentang bagaimana proses itu mungkin terjadi, kami mulai mencoba dan memodelkan gugus bintang terdekat yang menghasilkan radionuklida yang kita lihat hari ini dalam sinar gamma,” tambahnya.

Forbes telah mengembangkan model yang menjelaskan setiap bintang masif yang mungkin ada di wilayah ini, termasuk massa, usia, dan kemungkinan meledak sebagai supernova, dan mencakup potensi kembalinya aluminium-26 dari angin bintang dan supernova. Model ini memungkinkan dia untuk menentukan probabilitas berbagai skenario produksi aluminium-26 yang diamati hari ini.

“Kami sekarang memiliki informasi yang cukup untuk mengatakan bahwa ada kemungkinan 59 persen bahwa itu disebabkan oleh supernova dan 68 persen kemungkinan itu berasal dari berbagai sumber, bukan hanya satu,” kata Forbes. Lin mencatat bahwa jenis analisis statistik ini memberikan probabilitas pada skenario yang telah didiskusikan para astronom selama 50 tahun terakhir.

“Ini adalah arah baru bagi astronomi untuk memperkirakan probabilitas,” tambahnya. Hasil 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 sesuai dengan tata surya kita, tetapi perbedaannya sangat besar – berkali-kali lipat,” kata Forbes. “Ini penting untuk pengembangan awal sistem planet karena aluminium-26 adalah sumber utama pemanasan awal. Lebih banyak aluminium-26 mungkin berarti planet yang lebih kering,” tambahnya.

Data inframerah, yang memungkinkan tim untuk mengintip melalui awan berdebu ke inti 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 teleskop VISTA di Chili. “Tidak ada yang begitu istimewa tentang Ophiuchus sebagai wilayah pembentuk bintang,” kata Alves.

“Itu hanya formasi 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 European Space Agency (ESA) Herschel Space Observatory, satelit Planck European Space Agency (ESA), dan Compton Gamma Ray Observatory NASA. (Ani)

(Cerita ini belum diedit oleh staf Devdiscourse dan dibuat secara otomatis dari feed bersama.)