Menurut Hipotesis Nebula, bintang-bintang dan sistem planet mereka terbentuk dari awan raksasa debu dan gas. Setelah mengalami keruntuhan gravitasi di pusat (yang menciptakan bintang), materi yang tersisa kemudian membentuk piringan akresi di orbit di sekitarnya. Seiring waktu, masalah ini diumpankan ke bintang - memungkinkan untuk menjadi lebih besar - dan juga mengarah pada penciptaan sistem planet.
Dan sampai minggu ini, Hipotesis Nebula hanyalah itu. Mengingat jarak yang terlibat, dan fakta bahwa pembentukan sistem bintang memerlukan milyaran tahun, dapat menyaksikan proses pada berbagai tahap cukup sulit. Tetapi berkat upaya tim peneliti dari AS dan Taiwan, para astronom kini telah menangkap gambar jernih pertama dari bintang muda yang dikelilingi oleh piringan akresi.
Seperti yang mereka jelaskan dalam makalah mereka - “Deteksi Pertama Jalur Debu Khatulistiwa Khatulistiwa dalam Disk Protostellar pada Panjang Gelombang Submillimeter“, yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Kemajuan Sains - disk ini sulit untuk diselesaikan secara spasial karena ukurannya yang kecil. Namun, dengan menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) - yang menawarkan resolusi yang belum pernah terjadi sebelumnya - mereka dapat menyelesaikan disk bintang dan mempelajarinya secara detail.
Sistem protostellar yang dimaksud dikenal sebagai HH 212, sistem bintang muda (berusia 40.000 tahun) yang terletak di konstelasi Orion, sekitar 1.300 tahun cahaya dari Bumi. Sistem bintang ini terkenal karena jet bipolarnya yang kuat - yaitu aliran gas terionisasi yang terus menerus dari kutubnya - yang diyakini menyebabkannya mengeluarkan materi dengan lebih efisien. Karena usia dan posisinya relatif terhadap Bumi, sistem protobintang ini telah menjadi target populer bagi para astronom di masa lalu.
Pada dasarnya, fakta bahwa ia masih dalam fase awal pembentukan (dan fakta bahwa ia dapat dilihat secara langsung) membuat sistem bintang ideal untuk mempelajari evolusi bintang bermassa rendah. Namun, pencarian sebelumnya memiliki resolusi maksimum 200 AU, yang berarti para astronom hanya bisa mendapatkan sedikit disk berdebu kecil. Disk ini muncul sebagai amplop datar, berputar ke arah protobintang di tengah.
Tetapi dengan resolusi ALMA (8 AU, atau 25 kali lebih tinggi), tim peneliti tidak hanya dapat mendeteksi disk akresi, tetapi juga dapat secara spasial menyelesaikan emisi debu pada panjang gelombang submillimeter. Seperti Chin-Fei Lee - seorang peneliti di Institut Astronomi dan Astrofisika Academia Sinica (ASIAA) di Taiwan dan penulis utama di kertas - mengatakan dalam siaran pers ALMA:
“Sangat menakjubkan melihat struktur disk akresi yang sangat muda. Selama bertahun-tahun, para astronom telah mencari piringan akresi di fase paling awal pembentukan bintang, untuk menentukan struktur mereka, bagaimana mereka terbentuk, dan bagaimana proses pertambahan terjadi. Sekarang menggunakan ALMA dengan kekuatan penuh resolusinya, kami tidak hanya mendeteksi disk akresi tetapi juga menyelesaikannya, terutama struktur vertikal, secara detail. ”
Apa yang mereka amati adalah piringan yang memiliki radius sekitar 60 unit astronomi, yang sedikit lebih besar dari jarak dari Matahari dan tepi luar Kuiper Belt (50 AU). Mereka juga mencatat bahwa cakram itu dikompromikan dengan mineral silikat, besi dan materi antarbintang lainnya, dan terdiri dari lapisan gelap ekuatorial yang menonjol yang diapit di antara dua lapisan yang lebih terang.
Kontras antara bagian terang dan gelap ini disebabkan oleh suhu yang relatif rendah dan kedalaman optik yang tinggi di dekat bidang tengah disk. Sementara itu, lapisan di atas dan di bawah bidang pusat menunjukkan penyerapan yang lebih besar baik dalam panjang gelombang cahaya optik dan inframerah-dekat. Karena penampilannya yang berlapis-lapis ini, tim peneliti menggambarkannya sebagai "hamburger".
Pengamatan ini adalah berita menarik bagi komunitas astronomi, dan bukan hanya karena mereka adalah yang pertama. Selain itu, mereka juga mewakili peluang baru untuk mempelajari disk kecil di sekitar protista termuda. Dan dengan jenis-jenis pencitraan resolusi tinggi yang dimungkinkan oleh ALMA dan teleskop generasi berikutnya, para astronom akan dapat menempatkan batasan baru dan lebih kuat pada teori-teori yang berkaitan dengan pembentukan disk.
Seperti yang dikatakan Zhi-Yun Li dari University of Virginia (co-penulis penelitian ini):
“Pada fase awal pembentukan bintang, ada kesulitan teoretis dalam menghasilkan cakram seperti itu, karena medan magnet dapat memperlambat rotasi material yang runtuh, mencegah cakram tersebut terbentuk di sekitar protobintang yang sangat muda. Temuan baru ini menyiratkan bahwa efek perlambatan medan magnet dalam pembentukan disk mungkin tidak seefisien yang kita duga sebelumnya. "
Kesempatan untuk menonton bintang dan sistem planet dalam fase awal pembentukannya dan kesempatan untuk menguji teori kami tentang bagaimana semuanya dilakukan? Jelas bukan sesuatu yang terjadi setiap hari!
Dan pastikan untuk menikmati video pengamatan ini, milik ALMA dan diriwayatkan oleh Dr. Lee:
