2 weeks ago
4
Data dari Chandra X-ray Observatory NASA menunjukkan bintang-bintang masif dalam kluster bintang Cygnus OB2 menghambat pembentukan planet melalui radiasi berenergi tinggi.(NASA)
SEBAGIAN besar bintang terbentuk dalam kumpulan yang disebut kluster atau asosiasi, yang mencakup bintang-bintang sangat besar. Bintang-bintang raksasa ini memancarkan sejumlah besar radiasi berenergi tinggi, yang dapat mengganggu cakram debu dan gas yang rapuh dalam proses pembentukan planet baru.
Sebuah tim astronom menggunakan Chandra X-ray Observatory milik NASA, dikombinasikan dengan data ultraviolet, optik, dan inframerah, untuk menunjukkan tempat-tempat paling berbahaya dalam kluster bintang, di mana peluang pembentukan planet berkurang.
Target pengamatan adalah Cygnus OB2, kluster bintang besar terdekat dengan Matahari kita, berjarak sekitar 4.600 tahun cahaya. Kluster ini berisi ratusan bintang masif serta ribuan bintang bermassa lebih rendah. Tim menggunakan pengamatan panjang dari Chandra yang mengarah ke berbagai wilayah di Cygnus OB2, dan rangkaian gambar yang dihasilkan kemudian digabungkan menjadi satu gambar besar.
Pengamatan Chandra yang mendalam memetakan pancaran sinar-X difus di antara bintang-bintang dan juga memberikan inventarisasi bintang-bintang muda di kluster. Inventarisasi ini dikombinasikan dengan data optik dan inframerah untuk membuat sensus terbaik bintang-bintang muda di kluster.
Dalam gambar komposit baru ini, data Chandra (ungu) menunjukkan emisi sinar-X difus dan bintang muda di Cygnus OB2, sedangkan data inframerah dari Spitzer Space Telescope (yang sudah dipensiunkan) NASA (merah, hijau, biru, dan cyan) mengungkapkan bintang-bintang muda serta debu dan gas yang lebih dingin di seluruh wilayah tersebut.
Di lingkungan bintang yang padat ini, terdapat banyak radiasi berenergi tinggi yang dihasilkan oleh bintang dan planet. Bersama-sama, sinar-X dan cahaya ultraviolet yang intens dapat berdampak merusak pada cakram dan sistem planet yang sedang terbentuk.
Cakram pembentuk planet di sekitar bintang secara alami memudar seiring waktu. Sebagian cakram jatuh ke bintang, sebagian lagi dipanaskan radiasi sinar-X dan ultraviolet dari bintang lalu menguap dalam bentuk angin. Proses ini, yang dikenal sebagai "fotoevaporasi," biasanya memakan waktu antara 5 - 10 juta tahun pada bintang dengan ukuran rata-rata sebelum cakram tersebut menghilang. Jika bintang masif, yang menghasilkan radiasi sinar-X dan ultraviolet paling banyak, berada di dekatnya, proses ini dapat dipercepat.
Para peneliti yang menggunakan data ini menemukan bukti jelas bahwa cakram pembentuk planet di sekitar bintang memang menghilang lebih cepat saat mereka berada dekat dengan bintang masif yang menghasilkan banyak radiasi berenergi tinggi. Cakram tersebut juga menghilang lebih cepat di daerah dengan kepadatan bintang yang lebih tinggi.
Di daerah Cygnus OB2 dengan radiasi berenergi tinggi yang lebih rendah dan jumlah bintang yang lebih sedikit, fraksi bintang muda dengan cakram adalah sekitar 40%. Di daerah dengan radiasi berenergi tinggi yang lebih banyak dan jumlah bintang yang lebih tinggi, fraksinya sekitar 18%. Efek terkuat berada dalam jarak sekitar 1,6 tahun cahaya dari bintang masif di kluster.
Studi terpisah oleh tim yang sama memeriksa sifat-sifat emisi sinar-X difus di kluster ini. Mereka menemukan bahwa emisi difus berenergi tinggi berasal dari daerah di mana angin gas yang bertiup dari bintang masif bertabrakan satu sama lain. Hal ini menyebabkan gas menjadi lebih panas dan menghasilkan sinar-X. Emisi yang kurang energik mungkin berasal dari gas di kluster yang bertabrakan dengan gas di sekitar kluster.
Dua makalah terpisah yang menggambarkan data Chandra tentang Cygnus OB2 telah tersedia. Makalah tentang zona berbahaya planet, yang dipimpin oleh Mario Giuseppe Guarcello (National Institute for Astrophysics di Palermo, Italia), terbit di edisi November 2023 dari Astrophysical Journal Supplement Series. Makalah tentang emisi difus, yang dipimpin oleh Juan Facundo Albacete-Colombo (University of Rio Negro di Argentina), diterbitkan dalam edisi yang sama.
Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall milik NASA di Huntsville, Alabama, mengelola program Chandra. Pusat Sinar-X Chandra di Smithsonian Astrophysical Observatory mengendalikan operasi sains dari Cambridge, Massachusetts, dan operasi penerbangan dari Burlington, Massachusetts.
JPL mengelola misi Spitzer Space Telescope untuk Direktorat Misi Sains NASA di Washington hingga misi tersebut dipensiunkan pada Januari 2020. Operasi sains dilakukan di Spitzer Science Center di Caltech. Operasi pesawat ruang angkasa dilakukan di Lockheed Martin Space di Littleton, Colorado. Data diarsipkan di Infrared Science Archive yang dioperasikan oleh IPAC di Caltech. Caltech mengelola JPL untuk NASA. (NASA/Z-3)
