Contoh dari Bok globules. Kredit gambar: SAAO. Klik untuk memperbesar.
Matahari kita telah ada selama hampir lima miliar tahun. Sepanjang sebagian besar sejarahnya, Matahari telah cukup banyak muncul seperti sekarang ini - bola gas dan debu yang sangat terang yang menyala untuk pijar dengan panas yang dibebaskan melalui fusi hidrogen di dekat intinya. Tetapi sebelum Matahari kita terbentuk, materi harus disatukan dari medium antarbintang (ISM) dan dipadatkan dalam wilayah ruang yang cukup kecil untuk memberikan keseimbangan kritis antara kondensasi dan stabilitas lebih lanjut. Agar hal ini terjadi, keseimbangan halus antara tekanan internal yang diberikan keluar dan pengaruh gravitasi yang bergerak ke dalam harus diatasi.
Pada tahun 1947, astronom observasional Harvard, Bart Jan Bok mengumumkan hasil studi bertahun-tahun terhadap subset penting gas dan debu dingin yang sering dikaitkan dengan nebulositas yang berkepanjangan. Bok menyarankan bahwa beberapa gumpalan terisolasi dan berbeda yang mengaburkan cahaya latar belakang di ruang angkasa sebenarnya adalah bukti dari tahap awal yang penting dalam pembentukan piringan protostellar yang mengarah pada kelahiran bintang-bintang seperti matahari kita.
Setelah pengumuman Bok, banyak model fisik muncul untuk menjelaskan bagaimana Bok globula dapat membentuk bintang. Biasanya, model seperti itu dimulai dengan gagasan bahwa materi datang bersama-sama di daerah ruang di mana medium antarbintang sangat padat (dalam bentuk nebulositas), dingin, dan mengalami tekanan radiasi dari bintang-bintang tetangga. Pada titik tertentu, zat yang cukup dapat mengembun menjadi daerah yang cukup kecil sehingga gravitasi mengatasi tekanan gas dan keseimbangan menyeimbangkan pembentukan bintang.
Menurut makalah “Survei Pencitraan Inframerah Dekat dari Bok Globules: Struktur Kepadatan”, yang diterbitkan 10 Juni 2005 Ryo Kandori dan tim empat belas penyelidik lainnya “menyarankan bahwa bola Bonner-Ebert yang hampir kritis mencirikan kerapatan kritis dari butiran tanpa bintang.”
Konsep bola Bonner-Ebert berasal dengan gagasan bahwa keseimbangan kekuatan dapat ada dalam awan gas dan debu yang ideal. Bola semacam itu dianggap memiliki kerapatan internal yang konstan dengan tetap menjaga keseimbangan antara tekanan ekspansi yang disebabkan oleh gas dari suhu dan kerapatan tertentu dan pengaruh gravitasi dari massa totalnya yang dibantu oleh tekanan gas atau radiasi yang diberikan dari bintang tetangga. Keadaan kritis ini berkaitan dengan diameter bola, massa totalnya, dan jumlah tekanan yang dihasilkan oleh panas laten di dalamnya.
Sebagian besar astronom berasumsi bahwa model Bonner-Ebert - atau variasi darinya - pada akhirnya akan terbukti akurat dalam menggambarkan titik ketika Bok globule tertentu melintasi garis untuk menjadi cakram protostellar. Hari ini, Ryo Kandori et al telah mengumpulkan cukup bukti dari berbagai Bok globula untuk sangat menyarankan bahwa gagasan ini benar.
Tim mulai dengan memilih sepuluh Bok gumpalan untuk pengamatan berdasarkan ukuran yang tampak kecil, bentuk hampir bundar, jarak dari nebulositas tetangga, kedekatan dengan Bumi (kurang dari 1700 LYs jauhnya), dan aksesibilitas ke instrumen pengumpul gelombang inframerah dan radio dekat yang berlokasi di belahan utara dan selatan. Dari daftar hampir 250 gumpalan seperti itu, hanya yang memenuhi kriteria di atas yang dimasukkan. Di antara mereka yang terpilih hanya satu yang menunjukkan bukti disk protostellar. Disk yang satu ini mengambil bentuk sumber titik cahaya inframerah yang terdeteksi selama survei langit yang dilakukan oleh IRAS (Infrared Astronomy Satellite - proyek bersama AS, Inggris, dan Belanda). Kesepuluh gumpalan itu terletak di daerah kaya bintang dan nebulositas di Bima Sakti.
Setelah calon Bok globula dipilih, tim mengujinya masing-masing dengan serangkaian pengamatan yang dirancang untuk menentukan massa, kepadatan, suhu, ukuran, dan jika memungkinkan, jumlah tekanan yang diberikan pada mereka oleh ISM dan cahaya bintang tetangga. Satu pertimbangan penting adalah memahami apakah ada variasi kepadatan di seluruh globule. Kehadiran tekanan yang seragam sangat penting ketika menentukan berbagai model teoretis mana yang paling baik dipetakan terhadap konstitusi modul itu sendiri.
Menggunakan instrumen berbasis darat (IRSF 1,4 meter di Observatorium Astronomi Afrika Selatan) pada tahun 2002 dan 2003, cahaya inframerah-dekat pada tiga pita berbeda (J, H, & K) dikumpulkan dari masing-masing globule dengan magnitudo 17 plus. Gambar-gambar itu kemudian diintegrasikan dan dibandingkan dengan cahaya yang berasal dari wilayah bintang latar belakang. Data ini menjadi sasaran beberapa metode analisis untuk memungkinkan tim menurunkan kerapatan gas dan debu di setiap gumpalan ke tingkat resolusi yang didukung oleh kondisi penglihatan (kira-kira satu busur detik). Pekerjaan itu pada dasarnya menentukan bahwa setiap gumpalan menunjukkan gradien kerapatan yang seragam berdasarkan proyeksi tiga dimensi yang diproyeksikan. Model bola Bonner-Ebert tampak seperti pertandingan yang sangat bagus.
Tim juga mengamati setiap gumpalan menggunakan teleskop radio 45 meter dari Nobeyama Radio Observatory di Minamisaku, Nagano, Jepang. Idenya di sini adalah untuk mengumpulkan frekuensi radio spesifik yang terkait dengan N2H + dan C18O. Dengan melihat jumlah kekaburan dalam frekuensi ini tim mampu menentukan suhu internal masing-masing gumpalan yang, bersama dengan kepadatan gas, dapat digunakan untuk memperkirakan tekanan gas internal untuk setiap gumpalan.
Setelah mengumpulkan data, melakukan analisis, dan menghitung hasilnya, tim “menemukan bahwa lebih dari setengah dari butiran tanpa bintang (7 dari 11 sumber) terletak di dekat keadaan kritis (Bonner-Ebert). Karena itu kami menyarankan bahwa bola Bonner-Ebert yang hampir kritis mencirikan struktur kerapatan khas dari butiran-butiran tanpa bintang. ” Selain itu tim menentukan bahwa tiga Bok globula (Coalsack II, CB87 & Lynds 498) stabil dan jelas tidak dalam proses pembentukan bintang, empat (Barnard 66, Lynds 495, CB 161 & CB 184) siap di dekat Bonner- yang stabil. Ebert menyatakan tetapi cenderung menuju pembentukan bintang berdasarkan model itu. Akhirnya enam sisanya (FeST 1-457, Barnard 335, CB 188, CB 131, CB 134) jelas bergerak menuju keruntuhan gravitasi. Keenam "bintang dalam pembuatan" termasuk globula CB 188 dan Barnard 335 yang sudah diketahui memiliki disk protostellar.
Pada hari yang relatif tidak berawan, tidak diperlukan banyak cara untuk membuktikan bahwa 'Bok globule' yang sangat unik dan penting, yang ada sekitar 5 miliar tahun yang lalu berhasil mengubah skala dan menjadi bintang dalam pembuatannya. Matahari kita adalah bukti kuat bahwa materi - sekali terkondensasi secara memadai - dapat memulai proses yang mengarah pada beberapa kemungkinan baru yang luar biasa.
Ditulis oleh Jeff Barbour
