Debu ada di mana-mana di ruang angkasa, tetapi bahan yang meluas adalah satu perkara yang tidak diketahui oleh para astronom. "Kami bukan sahaja tidak tahu apa barang itu, tetapi kami tidak tahu di mana barang itu dibuat atau bagaimana ia masuk ke angkasa," kata Donald York, seorang profesor di University of Chicago. Tetapi sekarang York dan sekumpulan kolaborator telah mengamati sistem bintang dua, HD 44179, yang mungkin mencipta sumber debu. Penemuan ini mempunyai implikasi yang luas, kerana debu sangat penting bagi teori saintifik tentang bagaimana bintang terbentuk.
Sistem bintang dua terletak di dalam apa yang disebut oleh para astronom sebagai Segi Empat Merah, sebuah nebula yang penuh dengan gas dan habuk yang terletak kira-kira 2.300 tahun cahaya dari Bumi.
Salah satu bintang berganda adalah bintang raksasa pasca-asimptotik (pasca-AGB), sejenis astronomi bintang yang dianggap sebagai sumber debu yang mungkin. Bintang-bintang ini, tidak seperti matahari, telah membakar semua hidrogen di dalam teras mereka dan telah runtuh, membakar bahan bakar baru, helium.
Semasa peralihan antara pembakaran hidrogen dan helium, yang berlaku selama puluhan ribu tahun, bintang-bintang ini kehilangan lapisan luar atmosfera mereka. Debu boleh terbentuk di lapisan penyejuk ini, yang mana tekanan radiasi yang berasal dari bahagian dalam bintang mengeluarkan debu dari bintang, bersama dengan sejumlah besar gas.
Dalam sistem bintang dua, cakera bahan dari bintang pasca-AGB boleh terbentuk di sekitar bintang kedua yang lebih kecil dan lebih perlahan. "Apabila cakera terbentuk dalam astronomi, mereka sering membentuk jet yang meniup sebahagian bahan dari sistem asal, menyebarkan bahan di ruang angkasa," jelas York.
"Sekiranya awan gas dan debu runtuh di bawah gravitasi sendiri, ia akan menjadi semakin panas dan mula menguap," kata York. Sesuatu, mungkin debu, mesti segera menyejukkan awan untuk mengelakkannya daripada panas semula.
Bintang raksasa yang duduk di Rectangle Merah adalah antara bintang yang terlalu panas untuk membenarkan pemeluwapan debu di atmosfera mereka. Namun cincin gas berdebu raksasa mengelilinginya.
Pasukan Witt membuat pemerhatian kira-kira 15 jam mengenai bintang dua dalam tempoh tujuh tahun dengan teleskop 3.5 meter di Apache Point Observatory di New Mexico. "Pemerhatian kami telah menunjukkan bahawa kemungkinan besar adalah interaksi graviti atau pasang surut antara bintang gergasi Red Rectangle kami dan bintang pendamping seperti cahaya matahari yang menyebabkan bahan meninggalkan sampul raksasa," kata kolaborator Adolph Witt, dari University of Toledo.
Sebilangan bahan ini berakhir dalam cakera terkumpul habuk yang mengelilingi bintang pendamping yang lebih kecil itu. Secara beransur-ansur, dalam jangka masa kira-kira 500 tahun, bahan itu berputar ke bintang yang lebih kecil.
Sebelum ini berlaku, bintang yang lebih kecil mengeluarkan sebilangan kecil bahan terkumpul dalam arah yang berlawanan melalui dua jet gas, yang disebut "jet bipolar."
Kuantiti lain yang dikeluarkan dari sampul raksasa itu berakhir di cakera yang menutupi kedua-dua bintang, di mana ia sejuk. "Unsur-unsur berat seperti besi, nikel, silikon, kalsium dan karbon mengembun menjadi butiran padat, yang kita lihat sebagai debu antarbintang, setelah mereka meninggalkan sistem," jelas Witt.
Pengeluaran habuk kosmik telah menghindarkan pengesanan teleskopik kerana ia hanya bertahan selama mungkin 10,000 tahun - tempoh yang singkat dalam jangka masa bintang. Ahli astronomi telah melihat objek lain yang serupa dengan Segi Empat Merah di kawasan kejiranan Bima Sakti Bumi. Ini menunjukkan bahawa proses yang diperhatikan oleh pasukan Witt agak biasa jika dilihat sepanjang masa galaksi.
"Proses yang sangat serupa dengan apa yang kita amati di nebula Red Rectangle telah terjadi mungkin ratusan juta kali sejak pembentukan Bima Sakti," kata Witt, yang bekerjasama dengan rakan lama di Chicago untuk kajian ini.
Pasukan itu telah berusaha untuk mencapai matlamat yang agak sederhana: mencari sumber radiasi ultraviolet jarak jauh Red Rectangle. Rectangle Merah memaparkan beberapa fenomena yang memerlukan sinaran ultraviolet jauh sebagai sumber tenaga. "Masalahnya adalah bahawa bintang pusat yang sangat bercahaya di Rectangle Merah tidak cukup panas untuk menghasilkan sinaran UV yang diperlukan," kata Witt, jadi dia dan rakan-rakannya mulai mencarinya.
Ternyata tidak ada bintang dalam sistem biner yang merupakan sumber sinaran UV, melainkan kawasan dalaman cakera yang panas dan berpusing di sekitar sekunder, yang mencapai suhu hampir 20,000 darjah. Pemerhatian mereka, Witt berkata, "jauh lebih produktif daripada yang kita bayangkan dalam mimpi paling liar kita."
Sumber: Universiti Chicago
