Contoh globula Bok. Kredit gambar: SAAO. Klik untuk membesarkan.
Matahari kita telah wujud selama hampir lima bilion tahun. Sepanjang sebagian besar sejarahnya, Matahari telah muncul seperti yang berlaku hari ini - sfera gas dan debu yang bersinar yang besar menyala ke pijar oleh haba yang dibebaskan melalui peleburan hidrogen berhampiran intinya. Tetapi sebelum Matahari kita terbentuk, perkara harus disatukan dari medium antarbintang (ISM) dan dipadatkan di kawasan ruang yang cukup kecil untuk melewati keseimbangan kritikal antara pemeluwapan dan kestabilan selanjutnya. Untuk ini terjadi, keseimbangan halus antara tekanan dalaman yang dikeluarkan dan pengaruh graviti bergerak ke dalam harus diatasi.
Pada tahun 1947, ahli astronomi pemerhatian Harvard Bart Jan Bok mengumumkan hasil kajian bertahun-tahun mengenai subset gas sejuk dan habuk yang penting yang sering dikaitkan dengan nebositas yang berlanjutan. Bok mencadangkan bahawa globula terpencil dan berbeza tertentu yang mengaburkan cahaya latar di ruang angkasa sebenarnya merupakan bukti tahap awal yang penting dalam pembentukan cakera protostellar yang membawa kepada kelahiran bintang seperti matahari kita.
Setelah pengumuman Bok, banyak model fizikal muncul untuk menjelaskan bagaimana globula Bok dapat membentuk bintang. Biasanya, model seperti itu dimulakan dengan anggapan bahawa jirim bersatu di kawasan ruang di mana medium antarbintang sangat padat (dalam bentuk nebositas), sejuk, dan dikenakan tekanan radiasi dari bintang-bintang tetangga. Pada suatu ketika, bahan yang cukup dapat mengembun ke kawasan yang cukup kecil sehingga gravitasi mengatasi tekanan gas dan petua keseimbangan yang memihak kepada pembentukan bintang.
Menurut makalah "Near Infrared Imaging Survey of Bok Globules: Density Structure", yang diterbitkan pada 10 Jun 2005, Ryo Kandori dan sekumpulan empat belas penyiasat lain "mencadangkan bahawa bola Bonner-Ebert yang hampir kritikal mencirikan ketumpatan kritikal globula tanpa bintang."
Konsep sfera Bonner-Ebert berasal dari idea bahawa keseimbangan daya dapat wujud dalam awan gas dan debu yang ideal. Sfera sedemikian dianggap mempunyai ketumpatan dalaman yang tetap sambil mengekalkan keseimbangan antara tekanan pengembangan yang disebabkan oleh gas suhu dan ketumpatan tertentu dan pengaruh graviti jisim totalnya dibantu oleh tekanan gas atau radiasi yang dikeluarkan dari bintang jiran. Keadaan kritikal ini berkaitan dengan diameter sfera, jisim totalnya, dan jumlah tekanan yang dihasilkan oleh haba pendam di dalamnya.
Sebilangan besar ahli astronomi menganggap bahawa model Bonner-Ebert - atau beberapa variasinya - akhirnya akan terbukti tepat dalam menerangkan titik ketika globule Bok tertentu melintasi garis untuk menjadi cakera protostellar. Hari ini, Ryo Kandori et al telah mengumpulkan bukti yang cukup dari pelbagai globula Bok untuk menunjukkan bahawa tanggapan ini betul.
Pasukan ini memulakan dengan memilih sepuluh globula Bok untuk pemerhatian berdasarkan ukuran yang kelihatan kecil, bentuk hampir bulat, jarak dari nebositi tetangga, jarak dekat dengan Bumi (kurang dari 1700 LYs), dan aksesibilitas ke instrumen pengumpulan gelombang radio inframerah dan jarak dekat yang terletak di kedua belahan utara dan selatan. Dari senarai hampir 250 globula seperti itu, hanya yang memenuhi kriteria di atas dimasukkan. Di antara mereka yang terpilih, hanya satu yang menunjukkan bukti cakera protostellar. Satu cakera ini berbentuk sumber titik cahaya inframerah yang dikesan semasa tinjauan seluruh langit yang dilakukan oleh IRAS (Infrared Astronomy Satellite - sebuah projek bersama AS, UK, dan Belanda). Kesemua sepuluh globula terletak di kawasan kaya bintang dan nebos di Bima Sakti.
Setelah calon Bok globul dipilih, pasukan masing-masing memberikan sebilangan besar pemerhatian yang dirancang untuk menentukan jisim, ketumpatan, suhu, ukuran, dan jika mungkin, jumlah tekanan yang dikenakan pada mereka oleh ISM dan cahaya bintang tetangga. Satu pertimbangan penting adalah untuk memahami jika terdapat variasi kepadatan di seluruh globule. Kehadiran tekanan seragam sangat penting untuk menentukan model teoretis mana yang paling sesuai dengan konstitusi modul itu sendiri.
Dengan menggunakan instrumen darat (IRSF 1.4 meter di Balai Cerap Astronomi Afrika Selatan) pada tahun 2002 dan 2003, cahaya inframerah dekat dalam tiga jalur yang berlainan (J, H, & K) dikumpulkan dari setiap globule hingga magnitud 17 plus. Gambar kemudian disatukan dan dibandingkan dengan cahaya yang berasal dari kawasan bintang latar. Data ini dikenakan beberapa kaedah analisis untuk membolehkan pasukan memperoleh ketumpatan gas dan debu di setiap globule hingga ke tahap resolusi yang disokong oleh keadaan melihat (kira-kira satu arka kedua). Kerja itu pada dasarnya menentukan bahawa setiap globule menunjukkan kecerunan ketumpatan seragam berdasarkan taburan tiga dimensi yang diunjurkan. Model bola Bonner-Ebert kelihatan seperti perlawanan yang sangat baik.
Pasukan ini juga memerhatikan setiap globule menggunakan teleskop radio sepanjang 45 meter dari Observatorium Radio Nobeyama di Minamisaku, Nagano, Jepun. Idea di sini adalah untuk mengumpulkan frekuensi radio tertentu yang berkaitan dengan N2H + dan C18O yang teruja. Dengan melihat jumlah kabur dalam frekuensi ini, pasukan dapat menentukan suhu dalaman setiap globule yang, bersama dengan ketumpatan gas, dapat digunakan untuk mendekati tekanan gas internal ke setiap globule.
Setelah mengumpulkan data, menundukkannya ke analisis, dan mengukur hasilnya, pasukan "mendapati lebih dari separuh globula tanpa bintang (7 dari 11 sumber) terletak berhampiran keadaan kritikal (Bonner-Ebert). Oleh itu, kami mencadangkan bahawa bola Bonner-Ebert yang hampir kritikal mencirikan struktur ketumpatan khas globula tanpa bintang. " Sebagai tambahan pasukan menetapkan bahawa tiga globula Bok (Coalsack II, CB87 & Lynds 498) stabil dan jelas tidak dalam proses pembentukan bintang, empat (Barnard 66, Lynds 495, CB 161 & CB 184) berada di dekat Bonner yang stabil- Keadaan Ebert tetapi cenderung ke arah pembentukan bintang berdasarkan model itu. Akhirnya enam baki (FeSt 1-457, Barnard 335, CB 188, CB 131, CB 134) jelas bergerak menuju keruntuhan graviti. Enam "bintang dalam pembuatan" itu termasuk globula CB 188 dan Barnard 335 yang sudah diketahui memiliki cakera protostellar.
Pada hari-hari yang relatif tidak berawan, ini tidak memerlukan banyak cara untuk membuktikan bahawa satu ‘Bok globule’ yang sangat unik dan penting yang wujud kira-kira 5 bilion tahun yang lalu berjaya memberi petunjuk dan menjadi bintang dalam pembuatannya. Matahari kita adalah bukti kuat bahawa bahan - apabila terkondensasi secukupnya - dapat memulakan proses yang membawa kepada beberapa kemungkinan baru yang luar biasa.
Ditulis oleh Jeff Barbour
