Kitaran hidup Matahari kita bermula kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu. Dalam masa kira-kira 4,5 hingga 5,5 miliar tahun, ketika menghabiskan bekalan hidrogen dan helium, ia akan memasuki fasa Red Giant Branch (RGB), di mana ia akan berkembang hingga beberapa kali ukurannya sekarang dan bahkan mungkin memakan Bumi! Dan kemudian, apabila ia telah mencapai akhir kitaran hidupnya, ia dipercayai bahawa ia akan meletupkan lapisan luarnya dan menjadi kerdil putih.
Sehingga baru-baru ini, ahli astronomi tidak pasti bagaimana ini akan berlaku dan adakah Matahari kita akan berakhir sebagai nebula planet (seperti kebanyakan bintang lain di Alam Semesta kita). Tetapi berkat kajian baru oleh pasukan astronomi antarabangsa, kini difahami bahawa Matahari kita akan mengakhiri kitaran hidupnya dengan berubah menjadi cincin besar gas dan habuk antara bintang bercahaya - yang dikenali sebagai nebula planet.
Kajian mereka, yang bertajuk "The invariance usia misteri dari pemotongan Fungsi Luminositi Planet Nebula", baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal ilmiah Alam semula jadi. Kajian ini diketuai oleh Krzysztof Gesicki, ahli astrofizik dari Nicolaus Copernicus University, Poland; dan termasuk Albert Zijlstra dan M Miller Bertolami - seorang profesor dari University of Manchester dan ahli astronomi Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP), Argentina.
Kira-kira 90% dari semua bintang berakhir sebagai nebula planet, yang menelusuri peralihan yang mereka lalui antara menjadi raksasa merah dan kerdil putih. Namun, para saintis sebelum ini tidak pasti apakah Matahari kita akan mengikuti jalan yang sama, kerana dianggap tidak cukup besar untuk membuat nebula planet yang dapat dilihat. Untuk menentukan apakah ini akan berlaku, pasukan mengembangkan model data baru yang meramalkan kitaran hidup bintang.
Model ini - yang mereka sebut sebagai Fungsi Luminositi Planet Nebula (PNLF) -digunakan untuk meramalkan kecerahan sampul yang dikeluarkan untuk bintang yang berlainan jisim dan usia. Apa yang mereka dapati adalah bahawa Matahari kita cukup besar untuk berakhir sebagai nebula samar. Seperti yang dijelaskan oleh Prof Zijlstra dalam siaran akhbar Universiti Manchester:
"Apabila bintang mati, ia mengeluarkan sejumlah besar gas dan debu - yang dikenali sebagai sampulnya - ke angkasa. Sampul surat boleh berjumlah setengah jisim bintang. Ini mendedahkan inti bintang, yang pada saat ini dalam kehidupan bintang kehabisan bahan bakar, akhirnya mati dan sebelum akhirnya mati. Barulah inti panas menjadikan sampul yang dikeluarkan bersinar terang selama sekitar 10,000 tahun - tempoh singkat dalam astronomi. Inilah yang membuat nebula planet kelihatan. Sebahagiannya sangat terang sehingga dapat dilihat dari jarak yang sangat besar berukuran puluhan juta tahun cahaya, di mana bintang itu sendiri terlalu samar untuk dilihat. "
Model ini juga membahas misteri abadi dalam astronomi, itulah sebabnya mengapa nebula terang di galaksi yang jauh kelihatan memiliki cahaya yang sama. Kira-kira 25 tahun yang lalu, para astronom mula memerhatikan ini, dan mendapati bahawa mereka dapat mengukur jarak ke galaksi lain (secara teori) dengan memeriksa nebula planet mereka yang paling terang. Walau bagaimanapun, model yang dibuat oleh Gesicki dan rakan-rakannya bertentangan dengan teori ini.
Ringkasnya, kilauan nebula planet berlaku tidak turun ke jisim bintang yang menciptanya, seperti yang diandaikan sebelumnya. "Bintang jisim yang rendah dan tua semestinya membuat nebula planet yang lebih lemah daripada bintang muda yang lebih besar," kata Prof Zijlstra. "Ini telah menjadi sumber konflik selama 25 tahun terakhir. Data mengatakan bahawa anda boleh mendapat nebula planet yang terang dari bintang berjisim rendah seperti Matahari, model mengatakan bahawa tidak mungkin, lebih kurang dua kali jisim matahari akan membuat nebula planet terlalu samar untuk dilihat. "
Pada dasarnya, model baru menunjukkan bahawa setelah bintang mengeluarkan sampulnya, ia akan menjadi panas tiga kali lebih cepat daripada yang ditunjukkan oleh model lama - yang menjadikan bintang jisim rendah lebih mudah untuk membentuk nebula planet yang terang. Model-model baru itu juga menunjukkan bahawa Matahari hampir tepat pada titik yang lebih rendah untuk bintang-bintang berjisim rendah yang masih akan menghasilkan nebula planet yang kelihatan, walaupun samar. Apa-apa yang lebih kecil, Prof Zijlstra menambah, tidak akan menghasilkan nebula:
"Kami mendapati bahawa bintang dengan jisim kurang dari 1.1 kali jisim matahari menghasilkan nebula yang lebih lemah, dan bintang yang lebih besar daripada 3 jisim suria lebih terang, tetapi untuk selebihnya, kecerahan yang diramalkan sangat dekat dengan yang telah diperhatikan. Masalah diselesaikan, selepas 25 tahun! "
Pada akhirnya, kajian ini dan model yang dihasilkan oleh pasukan mempunyai beberapa implikasi yang benar-benar bermanfaat bagi para astronom. Mereka tidak hanya menunjukkan dengan keyakinan saintifik apa yang akan terjadi pada Matahari kita ketika ia mati (untuk pertama kalinya), mereka juga telah menyediakan alat diagnostik yang kuat untuk menentukan sejarah pembentukan bintang bagi bintang-bintang usia pertengahan (beberapa miliar tahun ) di galaksi yang jauh.
Adalah baik untuk mengetahui bahawa ketika Matahari kita mencapai akhir hayat, berbilion tahun dari sekarang, apa sahaja keturunan yang kita tinggalkan akan dapat menghargainya - walaupun mereka melihat di seberang jarak yang luas.
