Siklus hidup Matahari kita mulai sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu. Dalam kira-kira 4,5 hingga 5,5 miliar tahun, ketika menghabiskan pasokan hidrogen dan heliumnya, ia akan memasuki fase Cabang Raksasa Merah (RGB), di mana ia akan meluas hingga beberapa kali ukurannya saat ini dan bahkan mungkin mengonsumsi Bumi! Dan kemudian, ketika telah mencapai akhir dari siklus hidupnya, diyakini bahwa ia akan meledakkan lapisan luarnya dan menjadi katai putih.
Sampai baru-baru ini, para astronom tidak yakin bagaimana ini akan terjadi dan apakah Matahari kita akan berakhir sebagai nebula planetary (seperti kebanyakan bintang lain di Semesta kita). Namun berkat penelitian baru oleh tim astronom internasional, kini dipahami bahwa Matahari kita akan mengakhiri siklus hidupnya dengan berubah menjadi cincin gas dan debu antarbintang bercahaya besar - yang dikenal sebagai nebula planet.
Studi mereka, berjudul "Invarian usia misterius dari cut-off Planetary Nebula Luminosity Function", baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal ilmiah Alam. Penelitian ini dipimpin oleh Krzysztof Gesicki, seorang astrofisika dari Universitas Nicolaus Copernicus, Polandia; dan termasuk Albert Zijlstra dan M Miller Bertolami - seorang profesor dari Universitas Manchester dan seorang astronom Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP), Argentina, masing-masing.
Sekitar 90% dari semua bintang berakhir sebagai nebula planet, yang melacak transisi yang mereka lalui antara menjadi raksasa merah dan kurcaci putih. Namun, para ilmuwan sebelumnya tidak yakin apakah Matahari kita akan mengikuti jalan yang sama ini, karena dianggap tidak cukup masif untuk membuat nebula planet yang terlihat. Untuk menentukan apakah ini yang akan terjadi, tim mengembangkan model data-bintang baru yang memprediksi siklus bintang.
Model ini - yang mereka sebut sebagai Planetary Nebula Luminosity Function (PNLF) - digunakan untuk memprediksi kecerahan amplop yang dikeluarkan untuk bintang dari massa dan usia yang berbeda. Apa yang mereka temukan adalah bahwa Matahari kita cukup besar untuk berakhir sebagai nebula yang samar. Seperti dijelaskan Prof. Zijlstra dalam siaran pers Universitas Manchester:
"Ketika sebuah bintang mati, ia mengeluarkan massa gas dan debu - yang dikenal sebagai amplopnya - ke ruang angkasa. Amplop itu bisa mencapai setengah massa bintang. Ini mengungkapkan inti bintang, yang pada titik ini dalam kehidupan bintang kehabisan bahan bakar, akhirnya mati dan sebelum akhirnya mati. Baru kemudian inti panas membuat amplop yang terlontar bersinar terang selama sekitar 10.000 tahun - periode singkat dalam astronomi. Inilah yang membuat nebula planet terlihat. Beberapa sangat terang sehingga mereka dapat dilihat dari jarak yang sangat besar berukuran puluhan juta tahun cahaya, di mana bintang itu sendiri akan terlalu pingsan untuk dilihat. ”
Model ini juga membahas misteri abadi dalam astronomi, itulah sebabnya nebula paling terang di galaksi jauh semuanya nampak memiliki luminositas yang sama. Sekitar 25 tahun yang lalu, para astronom mulai mengamati ini, dan menemukan bahwa mereka dapat mengukur jarak ke galaksi lain (secara teori) dengan memeriksa nebula planet mereka yang paling terang. Namun, model yang diciptakan oleh Gesicki dan rekan-rekannya bertentangan dengan teori ini.
Singkatnya, luminositas nebula planet tidak tidak turun ke massa bintang yang menciptakannya, seperti yang diasumsikan sebelumnya. "Bintang tua yang bermassa rendah seharusnya membuat nebula planet lebih redup daripada bintang muda yang lebih masif," kata Prof. Zijlstra. “Ini telah menjadi sumber konflik selama 25 tahun terakhir. Data mengatakan Anda bisa mendapatkan nebula planet yang terang dari bintang bermassa rendah seperti Matahari, model mengatakan itu tidak mungkin, apa pun yang kurang dari dua kali massa matahari akan memberikan nebula planet yang terlalu samar untuk dilihat. "
Pada dasarnya, model-model baru menunjukkan bahwa setelah sebuah bintang mengeluarkan amplopnya, itu akan memanas tiga kali lebih cepat daripada yang ditunjukkan oleh model yang lebih tua - yang membuatnya lebih mudah bagi bintang bermassa rendah untuk membentuk nebula planet yang cerah. Model-model baru ini juga menunjukkan bahwa Matahari hampir persis berada pada batas bawah untuk bintang-bintang bermassa rendah yang masih akan menghasilkan nebula planet yang terlihat, meski samar. Apa pun yang lebih kecil, tambah Prof. Zijlstra, tidak akan menghasilkan nebula:
“Kami menemukan bahwa bintang-bintang dengan massa kurang dari 1,1 kali massa matahari menghasilkan nebula yang lebih redup, dan bintang-bintang yang lebih masif dari 3 massa matahari nebula yang lebih terang, tetapi untuk yang lain kecerahan yang diprediksi sangat dekat dengan apa yang telah diamati. Masalah terpecahkan, setelah 25 tahun! ”
Pada akhirnya, penelitian ini dan model yang dihasilkan tim memiliki beberapa implikasi yang benar-benar bermanfaat bagi para astronom. Mereka tidak hanya menunjukkan dengan keyakinan ilmiah apa yang akan terjadi pada Matahari kita ketika matahari mati (untuk pertama kalinya), mereka juga telah menyediakan alat diagnostik yang kuat untuk menentukan sejarah pembentukan bintang untuk bintang-bintang usia menengah (berusia beberapa miliar tahun) ) di galaksi jauh.
Juga baik untuk mengetahui bahwa ketika Matahari kita mencapai akhir umur, miliaran tahun dari sekarang, keturunan apa pun yang kita tinggalkan akan dapat menghargainya - bahkan jika mereka melihat ke seberang jarak ruang yang luas.
