1 week ago
3
Astronom menemukan "zona bahaya" bagi planet yang terbentuk di sekitar bintang muda di gugus bintang Cygnus OB2. (NASA)
PARA astronom menggunakan Observatorium Sinar-X Chandra yang berbasis di luar angkasa milik NASA dan Teleskop Luar Angkasa Spitzer yang telah pensiun, menemukan "zona bahaya" bagi planet-planet yang terbentuk di sekitar bintang-bintang muda.
Tim peneliti menemukan daerah berbahaya ini dengan melakukan pengamatan jangka panjang terhadap objek yang dikenal sebagai Cygnus OB2. Dengan jarak 4.600 tahun cahaya dari Bumi, ini adalah gugus bintang besar terdekat dengan Bumi, yang menjadi rumah bagi ratusan bintang besar dan ribuan bintang dengan massa lebih rendah. Para astronom menggabungkan gambar yang dihasilkan dan "menyusunnya" untuk membuat sebuah mosaik besar.
Dengan menyoroti cahaya sinar-X energi tinggi antara bintang-bintang, tim peneliti dapat membuat inventaris bintang-bintang muda yang terang di Cygnus OB2. Mereka menggabungkan inventaris ini dengan data optik dan inframerah dari Spitzer untuk menciptakan sensus bintang yang komprehensif di Cygnus OB2.
"Dalam gambar komposit baru ini, data Chandra (ungu) menunjukkan emisi sinar-X difus dan bintang-bintang muda di Cygnus OB2, dan data inframerah dari Teleskop Luar Angkasa Spitzer milik NASA yang telah pensiun (merah, hijau, biru, dan cyan) mengungkapkan bintang-bintang muda serta debu dan gas yang lebih dingin di seluruh wilayah tersebut," tulis NASA di situs web Chandra.
Bahaya bagi planet yang sedang terbentuk di gugus bintang padat seperti Cygnus OB2 datang dari radiasi ultraviolet dan sinar-X energi tinggi yang dikeluarkan secara berlebihan oleh bintang-bintang bayi yang besar. Radiasi ini memengaruhi awan-awan gas dan debu pembentuk planet yang padat, berputar, dan datar di sekitar tubuh bintang muda yang disebut "cakram protoplanet."
Bintang muda besar menghalau planet potensial hingga hancur
Sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu, matahari itu dikelilingi cakram protoplanet dari mana planet-planet, termasuk Bumi, terbentuk. Seperti yang disarankan tidak adanya cakram ini di tata surya modern, cakram protoplanet tidak bertahan lama setelah planet terbentuk.
Radiasi energi tinggi yang intens dari bintang dapat menyebabkan material dalam cakram menguap, suatu proses yang disebut astronom sebagai "fotoevaporasi." Setelah ini, materi yang telah fotoevaporasi didorong menjauh dari bintang oleh tekanan radiasi, menciptakan apa yang disebut "angin cakram" yang bertiup dari sekitar bintang.
Bintang dengan massa rata-rata seperti matahari, fotoevaporasi dan angin cakram memerlukan waktu antara 5 juta hingga 10 juta tahun untuk menghancurkan cakram protoplanet sepenuhnya. Namun, kelebihan radiasi ultraviolet dan sinar-X yang dipancarkan oleh bintang muda yang lebih besar dapat mempercepat proses pengurangan cakram protoplanet ini.
Data dari Chandra dan Spitzer membantu tim menemukan bukti dissipasi cepat dari cakram protoplanet yang melahirkan planet yang telah dihantam dengan cahaya energi tinggi dari bintang muda yang besar.
Para peneliti juga menemukan dissipasi cakram ini terjadi sangat cepat di daerah-daerah yang memiliki banyak bintang yang saling berdempetan.
Sekitar 40% bintang muda memiliki cakram protoplanet di wilayah Cygnus OB2 dengan bintang yang lebih kecil dan dengan radiasi energi tinggi yang lebih rendah. Proporsi bintang yang memiliki cakram ini turun menjadi 18% di wilayah gugus bintang yang lebih banyak sinar-X dan ultraviolet serta padat dengan bintang.
Tim juga menemukan efek disintegrasi cakram terkuat di Cygnus OB2 ditemukan dalam wilayah sekitar 1,6 tahun cahaya dari bintang-bintang terbesar di gugus tersebut. Di daerah paling padat di Cygnus OB2, para peneliti menemukan bahwa kepemilikan cakram protoplanet turun hingga hanya 1%. Oleh karena itu, ini akan menjadi tempat terburuk bagi planet untuk mencoba terbentuk.
Wilayah-wilayah ini adalah "zona bahaya" yang ditemukan oleh tim peneliti.
Sebagai pelengkap temuan ini, tim penelitian terpisah menggunakan data Chandra untuk menyelidiki karakteristik emisi sinar-X dari Cygnus OB2. Tim tersebut menemukan bahwa emisi dengan energi lebih tinggi berasal dari daerah gugus bintang tempat angin cakram yang bertiup dari sekitar bintang-bintang besar bertabrakan. Tabrakan seperti ini memanaskan gas dalam angin, menyebabkan emisi sinar-X.
Para peneliti juga menemukan bahwa emisi yang kurang energetik yang berasal dari angin cakram ini bertabrakan dengan gas yang lebih dingin yang mengelilingi gugus tersebut. (Space/Z-3)
