Bintang menunjukkan pelbagai jenis tingkah laku ketika mereka berkembang. Kerdil merah kecil membara selama berbilion-bilion atau bahkan trilion tahun. Bintang besar membakar panas dan terang tetapi tidak tahan lama. Dan tentu saja terdapat supernova.
Beberapa bintang lain mengalami masa yang kuat ketika muda, dan bintang-bintang muda itu menarik perhatian para astronom. Satu pasukan penyelidik menggunakan Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) untuk cuba memahami pembakaran muda. Kajian baru mereka mungkin telah menemui penyebabnya, dan mungkin telah membantu menjawab masalah lama dalam astronomi.
Jenis bintang yang dimaksudkan ialah bintang FU Orionis (FU Ori). FU Orionis adalah sejenis bintang, dan juga bintang tertentu dalam buruj Orion. Jenis ini dinamakan sempena bintang tertentu, yang pertama seumpamanya dilihat berkobar pada tahun 1937.
Bintang FU Ori adalah bintang muda yang belum berada dalam urutan utama, dan belum memperoleh semua jisimnya. Mereka boleh berkobar dengan beberapa tahap yang besar hanya dalam satu tahun. Episod yang menyala ini dapat bertahan selama beberapa dekad, dan para penyelidik berpendapat aktiviti tersebut disebabkan oleh peningkatan pertambahan usia bintang. Para saintis berpendapat bahawa semasa pembakaran, bintang dapat memperoleh sejumlah besar jisim terakhirnya.
"Penambahan episodik dan implikasinya terhadap pembentukan bintang dan planet tidak difahami dengan baik."
Perez et. al. 2020
Kini pasukan penyelidik mengkaji bintang FU Ori dengan lebih dekat. Sebastien Perez di University of Santiago, Chile, memimpin kajian ini. Makalah baru mereka bertajuk "Menyelesaikan FU Orionis System dengan ALMA: Interacting Twin Disk?" Ia diterbitkan dalam The Astrophysical Journal.
Para saintis ingin mengetahui apa yang ada di sebalik pertambahan ini dan pembakaran yang berkaitan. Adakah hanya beberapa bintang yang mengalaminya? Atau adakah tahap yang dilalui oleh semua bintang atau kebanyakan bintang? Berapa lama ia berlangsung; adakah ia berlaku hanya sekali seumur hidup bintang; mengapa ia berakhir?
Bintang proto muda kurang bercahaya daripada yang dijangkakan mengikut pemahaman kita mengenai pembentukan bintang. Itu dikenali sebagai "masalah cahaya" dalam astronomi, dan para saintis telah lama bergelut dengan masalah itu. Sekiranya bintang muda meningkat pada kadar biasa, ia mesti lebih terang. Sekiranya semua bintang muda menunjukkan aktiviti pembakaran yang dilihat pada bintang FU Ori, ini dapat menjelaskan kecerahan yang hilang ini. Ahli astronomi tertanya-tanya untuk beberapa waktu jika penambahan massa pada bintang-bintang muda ini mungkin tidak tetap, dan jika itu dapat menjelaskan masalah cahaya.
"Peningkatan episodik dan implikasinya terhadap pembentukan bintang dan planet tidak dapat dipahami dengan baik," kata penulis dalam makalah mereka. "Beberapa proses fizikal telah diusulkan untuk menjelaskan peristiwa pertambahan dramatik seperti itu. Mekanisme yang paling disukai termasuk pemecahan cakera dan penghijrahan serpihan ke dalam seterusnya, ketidakstabilan graviti, dan ketidakstabilan putaran magneto antara lain. "
Bintang FU Ori yang paling utama adalah senamanya, FU Orionis, dalam buruj Orion. Ia dilihat berkobar pada tahun 1937, dan besarannya meningkat dari 16.5 menjadi 9.6. Ahli astronomi menganggap ia adalah satu-satunya jenisnya, sehingga yang lain diperhatikan.
FU Orionis sebenarnya dua bintang, masing-masing dikelilingi oleh cakera penambahannya sendiri. Mereka berada di Orion, sekitar 1360 tahun cahaya. Perez dan pasukan penyelidik melihat sistem ini dengan ALMA, langkah pertama untuk memahami tingkah laku pasangan binari.
ALMA mendedahkan dua cakera penambahan, satu di sekitar setiap bintang. Para saintis menggunakan pemerhatian dan model untuk menyimpulkan bahawa setiap cakera adalah kira-kira 11 Unit Astronomi dalam radius, yang kecil tetapi setanding dengan cakera proto-bintang yang lain. Sepasang cakera dipisahkan oleh kira-kira 250 Unit Astronomi.
Kunci untuk memahami aktiviti pembakaran bintang ini adalah pergerakan, atau kinematik, cakera mereka. Semasa pasukan mengkaji cakera, mereka mendapati masing-masing miring dan tidak simetri. Mereka fikir itu mungkin disebabkan oleh semacam terbang oleh bintang lain. Ia juga disebabkan oleh interaksi antara cakera itu sendiri. Salah satu daripadanya boleh menyebabkan pertambahan episodik dan menyala.
Pasukan itu juga menemui bukti aliran gas yang panjang di antara cakera. Aliran itu menguatkan hujah bahawa cakera berinteraksi. Seperti yang mereka katakan dalam makalah mereka, "Pelepasan yang mengungkapkan putaran cakera juga tampak tidak simetris dan miring, menunjukkan disk tersebut harus berinteraksi dalam bentuk flyby."
Penulis juga menunjukkan alternatif kepada interaksi cakera-cakera yang dicadangkan oleh pasukan penyelidik lain. "Di sini, penangkapan awan atau serpihan awan juga menyebabkan nebula pantulan berbentuk busur <arka gas yang menghubungkan cakera.> Penangkapan serpihan awan ini juga mengisi cakera yang memungkinkan bekalan bahan segar untuk mengekalkan tinggi kadar pertambahan. "
Kajian ini tidak sekali-kali menjawab soalan cahaya yang hilang. Tetapi dengan menggunakan ALMA untuk melihat pasangan binari FU Ori secara dekat, pasukan saintis telah meningkatkan pemahaman kita mengenai peningkatan episodik dan pembakaran. Terdapat pasangan binari bintang FU Ori yang lain, dan mereka akan menjadi sasaran kajian masa depan.
Lagi:
- Siaran Akhbar: ALMA Meneroka Kemungkinan Disk Berkembar Berinteraksi
- Kertas Penyelidikan: Menyelesaikan Sistem FU Orionis dengan ALMA: Berinteraksi dengan Twin Disk?
- Kertas Penyelidikan: MENYELESAIKAN MASALAH LUMINOSITI DALAM PEMBENTUKAN BINTANG MASSA RENDAH
