Kredit gambar: UofM
Para peneliti dari University of Michigan telah mengumpulkan bukti bahwa bintang katai coklat memiliki kehidupan yang sangat mirip dengan tahap awal yang dilalui Matahari saat pertama kali terbentuk. Mereka menemukan bahwa sebagian besar katai coklat memiliki cakram pada usia satu juta tahun, yang sangat mirip dengan bintang muda pada usia yang sama. Pengamatan lain menunjukkan bahwa mereka mengumpulkan material dari cakram dengan cara yang sama dengan bintang.
Dalam lingkaran kosmik, katai coklat adalah sesuatu yang gagal. Terlalu besar untuk dianggap sebagai planet sejati, namun tidak cukup masif untuk menjadi bintang, benda langit yang mengambang ini, pada kenyataannya, kadang-kadang disebut sebagai bintang yang gagal. Tetapi apakah mereka benar-benar terbentuk seperti bintang-bintang? Dari keruntuhan awan gas? Atau apakah asal-usul mereka benar-benar berbeda? Serangkaian publikasi oleh astronom University of Michigan Ray Jayawardhana dan kolaborator, termasuk sebuah makalah dalam edisi 16 Januari Science, menawarkan bukti bahwa katai coklat dan bintang seperti Matahari dilahirkan dengan cara yang hampir sama. "Mereka setidaknya memiliki bayi yang sangat mirip, yang mungkin berarti bahwa mereka juga memiliki asal yang sangat mirip," kata Jayawardhana, asisten profesor astronomi.
Bintang-bintang terbentuk dalam awan gas dan debu yang dingin di ruang antarbintang. Gumpalan-gumpalan padat di dalam awan-awan ini berkontraksi karena gravitasinya sendiri, berputar dalam proses dan mengumpulkan materi dari sekelilingnya ke dalam piringan. Akhirnya, jika protobintang yang tumbuh mengumpulkan cukup banyak massa, intinya menjadi panas dan cukup padat untuk terjadinya fusi nuklir, dan bintang baru itu mulai bersinar. Beberapa ilmuwan menyarankan bahwa katai coklat membentuk cara yang sama tetapi tidak mengumpulkan massa yang cukup untuk menyalakan fusi hidrogen, dan perhitungan menunjukkan bahwa setidaknya secara teori dimungkinkan untuk objek dengan massa serendah yang ada pada katai coklat untuk dilahirkan dengan cara ini.
Tetapi para ilmuwan lain telah mengusulkan bahwa katai coklat adalah kerdil yang ditendang keluar dari sampah bintang. Dalam skenario ini, katai coklat lahir dalam sistem bintang ganda dan bersaing dengan saudara kandungnya untuk materi dari awan natal. Dalam sistem seperti itu, objek yang tumbuh paling lambat mungkin dikeluarkan sebelum ia mengumpulkan cukup bahan untuk menjadi bintang, simulasi komputer menyarankan.
Salah satu cara untuk membedakan antara dua kemungkinan adalah dengan mempelajari cakram debu dan gas di sekitar kerdil coklat muda. Jika katai coklat terbentuk seperti halnya bintang, mereka harus memiliki piringan akresi yang besar dan berumur panjang seperti yang ditemukan di sekitar bintang muda. Tetapi jika mereka telah dikeluarkan dari sistem bintang ganda, cakram mereka harus dicukur oleh interaksi gravitasi yang mengarah pada pengusiran.
Jayawardhana dan rekannya mencari disk berdebu di sekitar kerdil coklat muda dengan mengamati emisi inframerah mereka dengan Very Large Telescope (VLT) 8 meter dari European Southern Observatory di Chile dan teleskop Keck I 10 meter di Hawaii. Karena partikel debu dalam disk menyerap cahaya dan memancarkan kembali energi pada panjang gelombang inframerah, katai coklat dengan disk akan memancarkan lebih banyak cahaya inframerah daripada yang tanpa disk.
"Kami menemukan bahwa sebagian besar katai coklat dikelilingi oleh cakram berdebu pada usia satu juta tahun atau lebih," kata Jayawardhana. "Itu mirip dengan bintang muda pada usia yang sama." Meskipun tidak mungkin untuk menentukan ukuran disk secara langsung, keberadaan mereka di sekitar beberapa katai coklat setua 10 juta tahun menunjukkan bahwa mereka tidak dikupas di awal kehidupan.
Pengamatan spektroskopi lainnya, menggunakan teleskop Magellan kembar 6,5 meter di Chili (di mana University of Michigan adalah lembaga mitra) dan teleskop Keck I, menunjukkan bahwa katai coklat juga mengeluarkan materi dari piringan di sekitarnya seperti halnya bintang-bintang melakukannya? Walaupun lebih lambat. "Kami mendeteksi tanda-tanda gas yang mengalir dari tepi cakram ke kerdil coklat dengan kecepatan lebih dari seratus kilometer per detik," kata Jayawardhana. Dalam satu kasus yang menarik, para astronom juga telah menemukan bukti material yang keluar dari kutub katai coklat. Jet semacam itu telah terlihat di bintang-bintang muda pada usia yang sama, tetapi tidak sampai sekarang dalam bintang katai coklat. "Jika dikonfirmasi, kehadiran jet akan semakin memperkuat kasus untuk bayi yang sangat mirip untuk bintang katai coklat dan bintang seperti Matahari," kata Jayawardhana, yang kolaboratornya termasuk Subhanjoy Mohanty (Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian), Gibor Basri (University of California) , Berkeley), David Barrado y Navascues (Laboratorium Astrofisika Ruang Angkasa dan Fisika Fundamental di Madrid, Spanyol), David Ardila (Universitas John Hopkins), Beate Stelzer (Observatorium Astronomi Palermo di Italia), dan Karl Haisch, Jr. dan Diane Paulson (keduanya di Universitas Michigan).
"Saya tidak akan mengatakan bahwa cerita itu ditandatangani, disegel, dan disampaikan," kata Jayawardhana, "tetapi banyaknya bukti sangat condong ke arah hal-hal ini yang membentuk cara yang sama seperti bintang." Dan bukti yang ditemukan sejauh ini mengarah ke prospek yang lebih menggiurkan. "Sekarang kita tahu banyak kerdil coklat muda dikelilingi oleh cakram," katanya, "Aku tidak bisa tidak bertanya-tanya apakah komet dan asteroid? Jika bukan planet kecil? Bisa terbentuk di cakram ini."
Penelitian ini didukung terutama oleh hibah dari National Science Foundation.
Sumber Asli: Rilis Berita Universitas Michigan
