Bintang Bayi Picu Gelembung Raksasa yang Menabrak Dirinya Sendiri

Bintang Bayi(Doc Alma Observatory)

SEBUAH bintang muda berjarak sekitar 441 tahun cahaya dari Bumi memicu terbentuknya gelembung raksasa yang kini memantul kembali ke sarangnya sendiri. Tabrakan kosmik itu memaksa para astronom untuk meninjau ulang betapa keras dan liar sebenarnya lingkungan tempat planet-planet muda terbentuk.

Ledakan ini berasal dari WSB 52, di mana semburan jet berkecepatan tinggi menghantam gas di sekitarnya, membentuk bola besar berisi materi panas bertekanan tinggi.

Ketika bola tersebut terdorong keluar, ia melengkung dan menabrak kembali cakram protoplanet sang bintang lapisan tipis gas dan debu tempat planet terbentuk membengkokkannya seperti piringan vinil yang melengkung.

Bagaimana Bintang Bayi Terbentuk

Penelitian ini dipimpin oleh Masataka Aizawa dari Ibaraki University, yang menemukan fenomena langka ini ketika menelusuri arsip data rutin dari teleskop radio ALMA.

Bintang lahir di dalam gumpalan awan molekul dingin yang runtuh karena gravitasi, mempertahankan rotasi dan merata menjadi cakram di sekelilingnya.

Agar bisa terus tumbuh, bintang harus menyingkirkan kelebihan momentum putarannya. Semburan magnetik atau jet menjadi katup pembuangan alami.

Sebagian besar penelitian selama ini menganggap jet itu hanya mengalir ke luar, tetapi beberapa teori sudah lama memperingatkan bahwa materi yang kembali bisa menghantam cakram dan menimbulkan kekacauan. Kini, WSB 52 memberikan bukti nyata pertama dari peringatan itu.

Pantulan Gelembung di WSB 52

Citra radio ALMA menampilkan gelembung berdiameter sekitar 750 AU di sekitar WSB 52, dengan sisi terang menandakan benturan dengan gas cakram yang membentuk gelombang kejut.

Permukaannya melengkung kembali ke arah bintang, menunjukkan bahwa gelembung itu memantul, bukan terlepas ke ruang antarbintang.

Model tim Aizawa memperkirakan kecepatan ekspansi sekitar 45.000 km/jam dan energi setara 10 kuadriliun triliun erg kekuatan yang hanya bisa dihasilkan oleh jet bintang muda.

“Dalam film fiksi ilmiah, sering ada adegan ketika sebuah sinar ditembakkan untuk menghancurkan sesuatu, lalu serpihan ledakannya justru terbang balik ke penembaknya,” ujar Aizawa.

“Alam ternyata bisa melakukan hal yang jauh lebih spektakuler dari efek sinema semacam itu.”

Spektrum arsip menunjukkan jet ini menyembur beberapa ratus tahun lalu, dan tabrakan yang terlihat kini merupakan gema tertunda dari peristiwa itu masih dalam masa aktif pembentukan planet.

Apa yang Diungkap Data ALMA

Di dalam cakram, kecepatan gas melonjak hingga 64.000 km/jam, cukup cepat untuk melampaui tarikan gravitasi bintang.

Pola aliran gas membentuk lengkungan besar yang sejalan dengan bentuk gelembung, bukan lingkaran sempurna seperti pada rotasi tenang.

Beberapa bagian materi bahkan terlempar keluar dari sistem, menandakan penipisan dini pada cakram protoplanet. Bila hal ini umum terjadi, planet muda bisa kehilangan bahan baku sebelum sempat tumbuh sempurna menjelaskan mengapa beberapa sistem planet memiliki bentuk atau komposisi yang aneh.

Semburan jet juga memanaskan butiran debu saat menembus gas, melepaskan air dan senyawa organik yang biasanya terkunci dalam es.

Jenis reaksi kimia akibat kejut seperti ini juga terlihat pada gelembung Herbig Haro, misalnya di sistem XZ Tau.

Pelajaran dari Tabrakan Gelembung WSB 52

Model pembentukan planet selama ini menggambarkan cakram yang tenang dan stabil, dengan gangguan berasal dari instabilitas internal atau arus magnetik. Namun, ledakan gelembung seperti di WSB 52 memunculkan tekanan mendadak dan gerakan vertikal kuat yang dapat memecah gumpalan debu atau melemparkannya keluar orbit.

Kondisi tersebut bisa mempercepat pembentukan inti batuan ketika butiran debu terdorong ke zona lebih sejuk, tapi juga bisa menyapu zat volatil seperti air, meninggalkan planet yang kering. Fenomena ini menegaskan bahwa “umpan balik lokal” dari bintang muda sendiri dapat membentuk ulang sarang kelahiran planet, sejajar dengan pengaruh supernova atau angin bintang di sekitarnya.

Contoh seperti XZ Tau dan SVS 13 menunjukkan gelembung jet yang melambat, berubah bentuk, dan menyembur ke berbagai arah. Karena gelembung cepat memudar, banyak yang mungkin terlewat. Dengan bantuan pencarian berbasis machine learning di arsip ALMA, jumlah temuan fenomena ini berpotensi meningkat tajam dan memperluas pemahaman tentang dinamika awal sistem keplanetan.

Langkah Selanjutnya: Menyelidiki Lebih Banyak Bintang Bayi

Observasi ALMA berikutnya akan menelusuri isotop langka untuk mengukur massa, suhu, dan laju erosi cakram, sementara Teleskop James Webb (JWST) akan memetakan molekul yang terbentuk akibat gelombang kejut.

Jika gelembung seperti ini ternyata umum terjadi, gambaran lama tentang cakram tenang dan stabil harus diganti dengan kisah penuh pantulan dan kekacauan, meninggalkan jejak luka, cincin miring, atau sidik kimia aneh pada sistem muda.

Untuk memahaminya, para ilmuwan perlu menggabungkan simulasi magnetohidrodinamika, radiasi, dan evolusi debu demi melacak proses dari peluncuran jet hingga perubahan cakram, dan menghitung berapa banyak batu, es, serta gas yang hilang akibat pantulan dahsyat tersebut.

Sumber: earth.com