Nebula adalah perkara yang sungguh menakjubkan untuk dilihat. Dinamakan sempena kata Latin untuk "awan", nebula bukan hanya awan besar debu, hidrogen dan gas helium, dan plasma; mereka juga sering menjadi "taman asuhan kanak-kanak" - iaitu tempat di mana bintang dilahirkan. Dan selama berabad-abad, galaksi yang jauh sering disalah anggap sebagai awan besar ini.
Sayangnya, keterangan seperti itu hampir tidak menggaru permukaan apa itu nebula dan apa yang penting. Di antara proses pembentukan mereka, peranan mereka dalam pembentukan bintang dan planet, dan kepelbagaian mereka, nebula telah memberi manusia intrik dan penemuan yang tidak berkesudahan.
Untuk beberapa waktu sekarang, para saintis dan ahli astronomi telah menyedari bahawa ruang angkasa luar sebenarnya bukanlah kekosongan total. Sebenarnya, ia terdiri daripada zarah-zarah gas dan debu yang dikenali secara kolektif sebagai Interstellar Medium (ISM). Kira-kira 99% ISM terdiri daripada gas, sementara kira-kira 75% jisimnya berbentuk hidrogen dan selebihnya 25% sebagai helium.
Gas antarbintang terdiri sebahagian daripada atom dan molekul neutral, serta zarah bermuatan (alias plasma), seperti ion dan elektron. Gas ini sangat cair, dengan ketumpatan purata kira-kira 1 atom setiap sentimeter padu. Sebaliknya, atmosfer Bumi mempunyai ketumpatan kira-kira 30 quintillion molekul per sentimeter padu (3.0 x 1019 per cm³) di permukaan laut.
Walaupun gas antar bintang sangat tersebar, jumlah jirim bertambah jauh dari jarak antara bintang-bintang. Dan akhirnya, dan dengan tarikan graviti yang cukup antara awan, perkara ini dapat bergabung dan runtuh untuk membentuk bintang dan sistem planet.
Pembentukan Nebula:
Pada dasarnya, nebula terbentuk apabila bahagian medium antarbintang mengalami keruntuhan graviti. Daya tarikan graviti bersama menyebabkan jirim berkumpul, membentuk kawasan dengan ketumpatan yang lebih besar dan lebih besar. Dari ini, bintang-bintang boleh terbentuk di tengah-tengah bahan yang runtuh, sinaran pengion ultraviolet menyebabkan gas di sekitarnya dapat dilihat pada panjang gelombang optik.
Sebilangan besar nebula berukuran besar, berukuran hingga beratus-ratus tahun cahaya. Walaupun lebih padat dari ruang di sekitarnya, kebanyakan nebula jauh lebih padat daripada vakum apa pun yang dibuat di persekitaran Bumi. Sebenarnya, awan nebular dengan ukuran yang serupa dengan Bumi hanya akan mempunyai banyak bahan sehingga jisimnya hanya beberapa kilogram.
Klasifikasi Nebula:
Objek bintang yang boleh disebut Nebula terdapat dalam empat kelas utama. Sebilangan besar tergolong dalam kategori Nebula Diffuse, yang bermaksud mereka tidak mempunyai batas yang ditentukan dengan baik. Ini dapat dibahagikan kepada dua kategori selanjutnya berdasarkan tingkah laku mereka dengan cahaya yang dapat dilihat - "Emission Nebulae" dan "Reflection Nebulae".
Emisi Nebula adalah yang memancarkan sinaran garis spektrum dari gas terion, dan sering disebut kawasan HII kerana kebanyakannya terdiri dari hidrogen terionisasi. Sebaliknya, Refleksi Nebula tidak memancarkan sejumlah besar cahaya yang dapat dilihat, tetapi masih bercahaya kerana memantulkan cahaya dari bintang yang berdekatan.
Terdapat juga apa yang dikenali sebagai Nebula Gelap, awan legap yang tidak memancarkan sinaran yang kelihatan dan tidak diterangi oleh bintang, tetapi menyekat cahaya dari objek bercahaya di belakangnya. Sama seperti Emisi dan Refleksi Nebulae, Dark Nebulae adalah sumber pelepasan inframerah, terutamanya disebabkan oleh adanya debu di dalamnya.
Sebilangan nebula terbentuk akibat letupan supernova, dan karenanya diklasifikasikan sebagai Nebula Sisa Supernova. Dalam kes ini, bintang berumur pendek mengalami letupan di teras mereka dan meletupkan lapisan luarannya. Letupan ini meninggalkan "sisa" dalam bentuk objek padat - iaitu bintang neutron - dan awan gas dan debu yang diionisasi oleh tenaga letupan.
Nebula lain boleh terbentuk seperti Nebula Planet, yang melibatkan bintang berjisim rendah memasuki tahap akhir hidupnya. Dalam senario ini, bintang memasuki fasa Gergasi Merah mereka, perlahan-lahan kehilangan lapisan luar mereka kerana kilatan helium di bahagian dalamnya. Apabila bintang kehilangan cukup bahan, suhunya meningkat dan sinaran UV yang dipancarkannya mengionkan bahan di sekitarnya yang dibuang.
Kelas ini juga mengandungi subkelas yang dikenali sebagai Protoplanetary Nebulae (PPN), yang berlaku untuk objek astronomi yang mengalami episod pendek dalam evolusi bintang. Ini adalah fasa pesat yang berlaku di antara Late Asymptotic Giant Branch (LAGB) dan fasa Planetary Nebula (PN) berikut.
Semasa fasa Asimptotik Giant Branch (AGB), bintang mengalami kerugian besar-besaran, memancarkan gas hidrogen. Apabila fasa ini berakhir, bintang memasuki fasa PPN, di mana ia diberi tenaga oleh bintang pusat, menyebabkannya memancarkan sinaran inframerah yang kuat dan menjadi nebula pantulan. Fasa PPN berterusan sehingga bintang pusat mencapai suhu 30,000 K, setelah itu cukup panas untuk mengionkan gas di sekitarnya.
Sejarah Pemerhatian Nebula:
Banyak objek samar-samar diperhatikan di langit malam oleh para astronom semasa Zaman Klasik dan Zaman Pertengahan. Pemerhatian yang dirakam pertama berlaku pada tahun 150 CE, ketika Ptolemy mencatat kehadiran lima bintang di Almagast yang kelihatan tidak jelas dalam bukunya. Dia juga mencatat kawasan bercahaya antara buruj Ursa Major dan Leo yang tidak dikaitkan dengan bintang yang dapat dilihat.
Dalam dia Buku Bintang Tetap, ditulis pada tahun 964 CE, ahli astronomi Parsi Abd al-Rahman al-Sufi membuat pemerhatian pertama mengenai nebula sebenar. Menurut pengamatan al-Sufi, "awan kecil" terlihat di sebahagian langit malam di mana Galaxy Andromeda sekarang diketahui berada. Dia juga mengkatalogkan objek-objek nebula lain, seperti Omicron Velorum dan Brocchi's Cluster.
Pada 4 Julai 1054, supernova yang menciptakan Nebula Kepiting (SN 1054,) dapat dilihat oleh para astronom di Bumi, dan catatan pemerhatian yang dibuat oleh para astronom Arab dan Cina telah dikenal pasti. Walaupun bukti anekdot ada bahawa peradaban lain melihat supernova, tidak ada catatan yang ditemui.
Menjelang abad ke-17, penambahbaikan teleskop menyebabkan pengamatan nebula yang disahkan pertama. Ini bermula pada tahun 1610, ketika ahli astronomi Perancis Nicolas-Claude Fabri de Peiresc membuat pemerhatian pertama yang direkodkan mengenai Orion Nebula. Pada tahun 1618, ahli astronomi Switzerland Johann Baptist Cysat juga memerhatikan nebula; dan menjelang tahun 1659, Christiaan Huygens membuat kajian terperinci pertama mengenainya.
Menjelang abad ke-18, bilangan nebula yang diperhatikan mula meningkat dan ahli astronomi mula menyusun senarai. Pada tahun 1715, Edmund Halley menerbitkan senarai enam nebula - M11, M13, M22, M31, M42, dan kelompok globular Omega Centauri (NGC 5139) - dalam bukunya "Catatan mengenai beberapa nebula atau bintik-bintik terang seperti awan, akhir-akhir ini ditemui di antara bintang-bintang lekapan dengan bantuan teleskop. "
Pada tahun 1746, ahli astronomi Perancis Jean-Philippe de Cheseaux menyusun senarai 20 nebula, termasuk lapan yang tidak diketahui sebelumnya. Antara tahun 1751 dan 53, Nicolas Louis de Lacaille membuat katalog 42 nebula dari Tanjung Harapan, yang kebanyakannya tidak diketahui sebelumnya. Dan pada tahun 1781, Charles Messier menyusun katalog 103 "nebula" (sekarang disebut objek Messier), walaupun ada galaksi dan komet.
Jumlah nebula yang diperhatikan dan dikatalogkan bertambah banyak berkat usaha William Herschel dan adiknya, Caroline. Pada tahun 1786, kedua-duanya menerbitkan buku terbitan mereka Katalog Seribu Nebula Baru dan Kumpulan Bintang, yang diikuti pada 1786 dan 1802 oleh katalog kedua dan ketiga. Pada masa itu, Herschel percaya bahawa nebula ini hanyalah sekumpulan bintang yang tidak dapat diselesaikan, suatu kepercayaan yang akan dia ubah pada tahun 1790 ketika dia memerhatikan nebula yang benar-benar mengelilingi bintang yang jauh.
Bermula pada tahun 1864, ahli astronomi Inggeris William Huggins mula membezakan nebula berdasarkan spektrum mereka. Kira-kira satu pertiga daripadanya mempunyai spektrum pelepasan gas (iaitu Emisi Nebulae) sementara selebihnya menunjukkan spektrum berterusan, selaras dengan jisim bintang (iaitu Planet Nebula).
Pada tahun 1912, ahli astronomi Amerika, Vesto Slipher menambahkan subkategori Refleksi Nebulae setelah memerhatikan bagaimana nebula yang mengelilingi bintang sesuai dengan spektrum kelompok terbuka Pleiades. Menjelang tahun 1922, dan sebagai bagian dari "Debat Besar" mengenai sifat nebula spiral dan ukuran alam semesta, telah menjadi jelas bahawa banyak nebula yang diperhatikan sebelumnya sebenarnya adalah galaksi lingkaran.
Pada tahun yang sama, Edwin Hubble mengumumkan bahawa hampir semua nebula dikaitkan dengan bintang dan bahawa pencahayaannya berasal dari cahaya bintang. Sejak masa itu, jumlah nebula yang benar (berbanding kelompok bintang dan galaksi yang jauh) telah bertambah banyak, dan klasifikasi mereka telah diperbaiki berkat peningkatan peralatan pemerhatian dan spektroskopi.
Ringkasnya, nebula bukan hanya titik permulaan evolusi bintang, tetapi juga boleh menjadi titik akhir. Dan di antara semua sistem bintang yang memenuhi galaksi dan alam semesta kita, awan dan massa berkabut pasti dijumpai, hanya menunggu untuk melahirkan generasi bintang yang bersih!
Kami telah menulis banyak artikel menarik mengenai Nebula di sini di Space Magazine. Inilah satu mengenai Nebula Kepiting, Nebula Elang, Nebula Orion, Nebula Pelican, Nebula Cincin, dan Nebula Roset.
Untuk maklumat mengenai bagaimana bintang dan planet dilahirkan dari Nebulae, berikut adalah Teori Nebula, Di mana Bintang Lahir? dan Bagaimana Sistem Suria Dibentuk?
Kami mempunyai katalog menyeluruh Objek Messier juga di Space Magazine. Dan untuk maklumat lebih lanjut, lihat halaman ini dari NASA - Astronomi Gambar Hari dan Cincin Memegang Bunga Halus
Mata letih? Biarkan telinga anda menolong anda mempelajari perubahan. Berikut adalah beberapa episod dari Pelakon Astronomi yang mungkin sesuai dengan citarasa anda: Matahari, Titik dan Semua dan Bulan dan Persamaan Drake, Bintang dalam Kekosongan, dan Cincin Di Sekitar Bintang.
