Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

55 Bintang Baru Terbentuk Tiap Tahun di Galaksi Bima Sakti

Nebula Carina
Foto bagian dari pembibitan bintang yang disebut Nebula Carina, dicitrakan oleh Teleskop Hubble.
Analisis cahaya paling energik di galaksi telah mengungkapkan bahwa kita mungkin keliru tentang tingkat pembentukan bintang di Bima Sakti.

Sinar gamma yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif isotop yang dihasilkan selama pembentukan bintang mengungkapkan bahwa bintang terbentuk dengan kecepatan empat hingga delapan kali massa Matahari per tahun. 

Itu mungkin tidak terlihat banyak, tapi itu dua hingga empat kali lebih banyak dari perkiraan saat ini, menunjukkan bahwa galaksi rumah kita tidak setenang yang kita duga.

Dan ini berimplikasi penting bagi pemahaman kita tentang evolusi galaksi kita, dan galaksi di sekitar kita, karena laju kelahiran dan kematian bintang dapat mengubah komposisi kimiawi galaksi secara keseluruhan.

Sebuah makalah yang menjelaskan temuan tersebut, dipimpin oleh astrofisikawan Thomas Siegert dari Universitas W├╝rzburg di Jerman, telah diterima untuk dipublikasikan di Astronomi & Astrofisika, dan tersedia di server pracetak arXiv.

Bintang adalah pabrik yang memproduksi elemen alam semesta kita yang lebih kompleks. Inti mereka adalah tungku nuklir, menghancurkan atom bersama untuk menempanya menjadi atom yang lebih besar. 

Ketika mereka mati, kematian mereka yang kejam memuntahkan unsur-unsur yang lebih berat ini ke ruang antarbintang, melayang di awan atau terangkat ke bintang baru yang sedang terbentuk. Ledakan supernova mereka juga energik, menempa elemen yang lebih berat yang tidak dapat ditopang oleh inti mereka.

Seperti kematian mereka, kelahiran bintang juga energik. Mereka terbentuk dari gumpalan padat di awan debu dan gas antarbintang, runtuh di bawah gravitasi dan dengan rakus menyedot material dari ruang di sekitar mereka sampai ada cukup tekanan dan panas di intinya untuk memicu fusi. 

Saat mereka melakukannya, mereka mulai memancarkan angin bintang yang kuat yang meniupkan partikel ke luar angkasa, dan jet diluncurkan dari kutub partikelnya yang dipercepat di sepanjang medan magnet bayi bintang.

Salah satu unsur yang diketahui sebagai hasil dari kematian bintang adalah isotop radioaktif aluminium yang disebut aluminium-26. Aluminium-26 tidak bertahan lama, secara kosmik; ia memiliki waktu paruh 717.000 tahun. Dan saat meluruh, ia menghasilkan radiasi gamma pada panjang gelombang tertentu.

Tapi aluminium-26 juga hadir dalam jumlah yang signifikan di awan material yang mengelilingi bintang yang baru terbentuk. Jika kecepatan material jatuh ke bintang melebihi kecepatan suara, gelombang kejut akan terbentuk, menghasilkan sinar kosmik. Saat sinar bertabrakan dengan isotop dalam debu, seperti aluminium-27 dan silikon-28, mereka dapat menghasilkan isotop aluminium-26.

Jadi, dengan melihat anggaran radiasi gamma di Alam Semesta yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif aluminium-26, para astronom dapat memperkirakan laju pembentukan isotop bintang dan mati di Bima Sakti, dan menggunakannya untuk menentukan keseluruhan tingkat generasi bintang.

Perkiraan saat ini untuk laju pembentukan bintang di galaksi Bima Sakti berada di sekitar dua materi Matahari yang diubah menjadi bintang setiap tahun. Karena sebagian besar bintang di Bima Sakti jauh lebih kecil daripada Matahari, diperkirakan rata-rata sekitar enam atau tujuh bintang per tahun.

Siegert dan rekan-rekannya melakukan sensus radiasi aluminium-26 gamma di galaksi, dan melakukan pemodelan untuk melihat mekanisme produksi yang paling mungkin untuk kelimpahan cahaya yang teramati ini. Mereka menemukan bahwa yang paling cocok adalah tingkat pembentukan bintang sekitar empat sampai delapan massa matahari per tahun; atau hingga kira-kira 55 bintang per tahun.

Masih ada ruang untuk perbaikan pada estimasi ini; model tidak cukup mereproduksi radiasi gamma Bima Sakti seperti yang diamati saat ini; dan jarak sumber sinar gamma dapat mengubah perkiraan akhir, tetapi sulit diukur. Inilah mengapa para peneliti hanya bisa memberikan kisaran laju pembentukan bintang, daripada massa yang ditentukan.

Namun, metode tim menunjukkan harapan untuk lebih memahami bagaimana Bima Sakti membuat bintang baru. Formasi bintang biasanya diselimuti gas dan debu tebal yang sulit dilihat; menghitung radiasi gamma yang dihasilkannya bisa menjadi salah satu cara efektif untuk mengintip di balik tirai.

Penelitian tim telah diterima untuk dipublikasikan di Astronomi & Astrofisika, dan tersedia di arXiv.