Rayakan Hari Kemerdekaan dengan tontonan pembentukan bintang di Web

Gambar inframerah-tengah terbaru yang diambil oleh Teleskop Webb mengungkapkan pembentukan protobintang, ditandai dengan variasi warna yang menggambarkan interaksi dinamisnya dengan awan molekul di sekitarnya.

NASA‘S Teleskop Luar Angkasa James Webb Para astronom di Amerika Serikat merayakan Hari Kemerdekaan dengan mengamati protobintang yang tersembunyi di dalam awan molekul gelap L1527 dalam cahaya inframerah-tengah saat ia berevolusi. Pandangan baru yang menarik ini menyoroti perilaku objek kecil ini dan menelusuri berbagai konsentrasi gas dan debu di sekitar protobintang.

Bintang L1527, yang ditunjukkan dalam gambar dari Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA, adalah awan molekuler yang menampung protobintang. Letaknya sekitar 460 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Taurus. Cahaya biru yang lebih menyebar dan struktur berfilamen pada gambar tersebut berasal dari senyawa organik yang dikenal sebagai hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH), sedangkan warna merah di tengah gambar ini adalah lapisan gas dan debu aktif tebal yang mengelilingi protobintang. Area di antaranya, yang berwarna putih, merupakan campuran hidrokarbon aromatik polisiklik, gas terionisasi, dan molekul lainnya. Hak Cipta: NASA, Badan Antariksa Eropa, Badan Antariksa Kanada, Institut Sains Luar Angkasa

Teleskop Luar Angkasa Webb menangkap kembang api langit di sekitar bintang yang sedang terbentuk

Alam semesta tampak menjadi hidup dengan ledakan kembang api yang mempesona dalam gambar baru yang ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA. Jam pasir yang berapi-api ini ditangkap menggunakan instrumen inframerah tengah Teleskop Webb dan mewakili pemandangan sebuah objek yang sangat kecil dalam proses menjadi bintang. Protobintang pusat tumbuh di leher jam pasir, mengumpulkan materi dari piringan protoplanet tipis, terlihat dari tepi sebagai garis gelap.

Wawasan tentang evolusi protobintang

Protobintang, sebuah objek yang relatif muda berusia sekitar 100.000 tahun, masih dikelilingi oleh awan molekul aslinya, atau wilayah gas dan debu yang luas. Pengamatan Webb sebelumnya terhadap L1527, menggunakan NIRCam (kamera inframerah dekat), memungkinkan kita mengintip wilayah ini dan mengungkap awan molekuler dan protobintang dalam warna-warna cerah dan gelap.

Aliran dinamis dan kekuatan molekuler

Baik NIRCam maupun MIRI menunjukkan efek aliran keluar, yang dipancarkan dalam arah berlawanan sepanjang sumbu rotasi protobintang saat objek tersebut mengonsumsi gas dan debu dari awan di sekitarnya. Aliran keluar ini berbentuk guncangan busur ke awan molekul di sekitarnya, yang tampak sebagai struktur berserabut di seluruh bagiannya. Ia juga bertanggung jawab untuk membentuk struktur jam pasir terang di dalam awan molekuler karena ia memberi energi atau menggairahkan materi di sekitarnya dan menyebabkan area di atas dan di bawahnya bersinar. Hal ini menciptakan efek yang mengingatkan kita pada kembang api yang menerangi langit malam yang mendung. Namun, tidak seperti NIRCam, yang sebagian besar menunjukkan cahaya yang dipantulkan dari debu, MIRI memberikan gambaran bagaimana aliran keluar ini mempengaruhi debu dan gas terpadat di wilayah tersebut.

Area yang diwarnai dengan warna biru, yang mencakup sebagian besar jam pasir, menunjukkan molekul karbon yang dikenal sebagai hidrokarbon aromatik polisiklik. Protobintang itu sendiri dan lapisan padat campuran debu dan gas yang mengelilinginya ditunjukkan dengan warna merah. Perpanjangan merah yang menyerupai bunga api diciptakan oleh optik teleskop (lihat gambar di bawah).

Ilustrasi ini menjelaskan ilmu pengetahuan di balik pola lonjakan difraksi Webb, menunjukkan bagaimana lonjakan difraksi terjadi, efek cermin utama dan penyangga, serta kontribusinya terhadap lonjakan difraksi Webb. Hak Cipta: NASA, ESA, Badan Antariksa Kanada, Leah Hostak (Institut Sains Teleskop Luar Angkasa), Joseph De Pasquale (Institut Sains Teleskop Luar Angkasa)

Sementara itu, MIRI mengungkap wilayah putih tepat di atas dan di bawah protobintang, yang tidak terlalu terlihat pada tampilan NIRCam. Wilayah ini merupakan campuran hidrokarbon, neon terionisasi, dan debu padat, yang menunjukkan bahwa protobintang mendorong material tersebut menjauh darinya karena ia secara kacau mengonsumsi material dari piringannya.

Evolusi protobintang dan masa depannya

Seiring bertambahnya usia protobintang dan memancarkan pancaran energi, ia akan mengonsumsi, menghancurkan, dan menyingkirkan sebagian besar awan molekuler ini, dan banyak struktur yang kita lihat di sini akan mulai memudar. Pada akhirnya, setelah ia selesai mengumpulkan massa, tampilan menakjubkan ini akan berakhir, dan bintang itu sendiri akan menjadi lebih jelas, bahkan oleh teleskop cahaya tampak kita.

Gambar awan L1527 ini, diambil dengan instrumen inframerah tengah (MIRI) Observatorium Webb, menunjukkan panah kompas, bilah skala, dan tombol warna untuk referensi.
Panah kompas utara dan timur menunjukkan arah bayangan di langit. Perhatikan bahwa hubungan antara utara dan timur di langit (dilihat dari bawah) berbanding terbalik dengan panah arah di peta bumi (dilihat dari atas).
Bilah skala diberi label dalam satuan astronomi (AU), yang merupakan jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari, atau 93 juta mil (150 juta km).
Gambar ini menunjukkan panjang gelombang cahaya inframerah-tengah yang tidak terlihat yang diterjemahkan ke dalam warna cahaya tampak. Tombol warna menunjukkan filter MIRI mana yang digunakan saat mengumpulkan cahaya. Nama warna setiap filter adalah warna cahaya tampak yang digunakan untuk mewakili cahaya inframerah yang melewati filter tersebut.
Hak Cipta: NASA, Badan Antariksa Eropa, Badan Antariksa Kanada, Institut Sains Luar Angkasa

Menggabungkan analisis dari inframerah dekat dan menengah mengungkapkan perilaku keseluruhan sistem ini, termasuk bagaimana protobintang pusat mempengaruhi wilayah sekitarnya. Bintang-bintang lain juga terbentuk di Taurus, wilayah pembentuk bintang tempat L1527 berada, seperti ini, berpotensi mengganggu awan molekuler lain dan mencegah pembentukan bintang baru atau merangsang evolusinya.

Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), sering dipuji sebagai penerus… Teleskop Luar Angkasa Hubble, adalah observatorium luar angkasa besar yang dioptimalkan untuk panjang gelombang inframerah. Hal ini memungkinkannya untuk melihat lebih jauh ke masa lalu dibandingkan teleskop lainnya, dan mengamati pembentukan galaksi dan bintang pertama. Diluncurkan pada 25 Desember 2021, JWST memberikan resolusi dan sensitivitas yang belum pernah terjadi sebelumnya, memungkinkan para astronom mempelajari setiap tahapan sejarah kosmik di seluruh alam semesta kita. Kemampuan utamanya meliputi pemeriksaan atmosfer planet ekstrasurya, pengamatan galaksi jauh, dan eksplorasi pembentukan bintang secara detail.