Clob Globular adalah wilayah ruang di mana bintang-bintang padat rapat - 10.000 kali lebih padat daripada lingkungan bintang lokal kita. Bukti baru dari Teleskop Luar Angkasa Hubble telah menunjukkan bahwa gugus bola akan memilah diri mereka sendiri, menimbun bintang yang lebih masif di tengah, dan mendorong bintang yang kurang masif ke tepian. Hubble menangkap gambar kluster globular 47 Tucanae selama hampir 7 tahun, yang memungkinkan para astronom untuk dengan hati-hati memplot posisi bintang yang bergerak dalam cluster, dan kemudian menghitung seberapa dekat mereka dengan pusat.
Bayangkan mencoba memahami bagaimana permainan sepakbola bekerja berdasarkan hanya beberapa snapshot kabur dari permainan yang sedang dimainkan. Para astronom telah menghadapi tantangan ini ketika datang untuk memahami dinamika kawanan sarang lebah bintang di gugusan bintang globular yang mengorbit Galaksi Bima Sakti kita. Sekarang, Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA telah memberikan bukti pengamatan terbaik kepada para astronom bahwa cluster-cluster globular memilah-milah bintang berdasarkan massa mereka, yang diatur oleh permainan bola bilyar gravitasi antara bintang-bintang. Bintang yang lebih berat melambat dan tenggelam ke inti gugusan, sementara bintang yang lebih ringan menambah kecepatan dan bergerak melintasi gugusan ke pinggirannya. Proses ini, yang disebut "segregasi massa," telah lama dicurigai sebagai gugus bintang globular, tetapi belum pernah secara langsung terlihat dalam aksi.
Gugus globular khas berisi beberapa ratus ribu bintang. Meskipun kerapatan bintang sangat kecil di pinggiran sistem bintang seperti itu, kerapatan bintang di dekat pusat dapat lebih dari 10.000 kali lebih tinggi daripada di sekitar Matahari. Jika kita hidup di wilayah ruang angkasa seperti itu, langit malam akan dibakar dengan 10.000 bintang yang akan lebih dekat dengan kita daripada bintang terdekat dengan Matahari, Alpha Centauri, yang berjarak 4,3 tahun cahaya (atau sekitar 215.000 kali jaraknya). antara Bumi dan Matahari). Seperti mobil kereta bawah tanah yang dipenuhi penumpang, kerumunan bintang ini sangat meningkatkan kemungkinan bertemu di antara bintang-bintang, bahkan tabrakan dan merger. Hasil kumulatif dari banyak perjumpaan semacam itu adalah segregasi massa yang diharapkan secara teoritis. Tetapi pada saat yang sama, kondisi yang padat seperti itu membuat sangat sulit untuk secara akurat mengidentifikasi bintang-bintang individu.
Para astronom harus menunggu ketajaman ekstrim dari visi Hubble untuk melacak gerakan ribuan bintang dalam satu gugus bola tunggal. Sekarang kecepatan sangat akurat telah diukur untuk 15.000 bintang di pusat gugus bola terdekat 47 Tucanae - salah satu gugus bola bulat terpadat di belahan bumi Selatan. Sejumlah kecil dari bintang-bintang ini adalah tipe yang sangat langka yang dikenal sebagai "penjerat biru": bintang-bintang panas dan cerah yang lama dianggap sebagai produk tabrakan antara dua bintang normal.
Kecepatan bintang bintang biru setuju dengan prediksi segregasi massa. Secara khusus, perbandingan antara pejalan kaki biru (yang memiliki dua kali massa bintang rata-rata) dan bintang lain menunjukkan bahwa, seperti yang diharapkan, mereka bergerak lebih lambat daripada bintang rata-rata.
Menggunakan Wide Field dan Planetary Camera 2 dan instrumen Advanced Camera for Surveys yang lebih baru di Hubble, Georges Meylan dari Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) di Sauverny, Swiss dan kolaborator mengambil sepuluh set beberapa gambar dari wilayah tengah (dalam jarak tertentu) sekitar 6 tahun cahaya dari pusat) dari 47 Tucanae. Gambar diambil secara berkala selama hampir tujuh tahun. Dengan hati-hati mengukur posisi sebanyak 130.000 bintang di setiap "foto" ini, perubahan posisi yang sangat kecil dapat diukur dari waktu ke waktu, mengkhianati gerakan bintang-bintang di langit. Kecepatan yang tepat diperoleh selama hampir 15.000 bintang di gugus ini. Dari 15.000 ini, 23 adalah pekerja lepas biru.
Ini adalah sampel kecepatan terbesar yang pernah dikumpulkan, dengan teknik apa pun dengan instrumen apa pun, untuk gugus bola di Bima Sakti. Hasilnya juga digunakan untuk memeriksa apakah ada lubang hitam di inti cluster, dengan mencari tarikan gravitasinya. Tetapi gerakan bintang yang terukur mengesampingkan lubang hitam yang sangat besar.
Dengan pengamatan ini, Hubble menyelesaikan dalam waktu kurang dari satu dekade apa yang akan mengambil teleskop berbasis darat selama hampir satu abad karena kondisi pengamatan yang lebih buruk dari tanah. Penelitian ini tidak mungkin tanpa visi tajam Hubble. Dari tanah, efek noda atmosfer Bumi mengaburkan citra banyak bintang di inti gugus yang ramai. Gerakan sudut khas bahkan bintang-bintang normal di pusat 47 Tucanae ditemukan hanya lebih dari sepersepuluh juta derajat per tahun. Ini berarti gerakan sudut bintang dalam satu tahun setara dengan ukuran sudut sepeser pun yang terlihat seolah-olah berjarak 4.500 mil.
Untuk mengambil manfaat penuh dari gambar Hubble yang indah ini, para astronom mengembangkan metode analisis data yang sepenuhnya baru, yang akhirnya memberikan pengukuran gerakan yang tepat (kecepatan) yang berhubungan dengan perubahan posisi bintang pada tingkat sekitar 1/100 piksel (gambar) -element) pada kamera digital Hubble.
Hasilnya diterbitkan dalam Seri Suplemen Jurnal Astrofisika September.
Tim internasional terdiri dari para ilmuwan berikut: D.E. McLaughlin (Universitas Leicester), J. Anderson (Universitas Rice), G. Meylan (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne), K. Gebhardt (Universitas Texas di Austin), C. Pryor (Universitas Rutgers), D. Minniti (Pontifica) Universidad Catolica), dan S. Phinney (Caltech).
Sumber Asli: Rilis Berita Hubble
