Pembentukan bintang adalah salah satu fenomena paling asas di Alam Semesta. Di dalam bintang, bahan purba dari Big Bang diproses menjadi unsur yang lebih berat yang kita amati hari ini. Dalam atmosfera jenis bintang tertentu, unsur-unsur ini bergabung menjadi sistem yang lebih kompleks seperti molekul dan butiran debu, blok bangunan untuk planet, bintang dan galaksi baru dan, akhirnya, seumur hidup. Proses pembentukan bintang yang ganas membiarkan galaksi kusam bersinar dalam kegelapan ruang dalam dan menjadikannya dapat dilihat oleh kita dari jarak yang jauh.
Pembentukan bintang bermula dengan runtuhnya bahagian paling padat di antara awan bintang, kawasan yang dicirikan oleh kepekatan gas molekul dan habuk yang relatif tinggi seperti kompleks Orion (Foto PR ESO 20/04) dan wilayah Pusat Galaksi (Siaran Akhbar ESO 26 / 03). Oleh kerana gas dan debu ini adalah produk dari pembentukan bintang sebelumnya, pasti ada zaman awal ketika ia belum wujud.
Tetapi bagaimana bintang pertama kemudian terbentuk? Sesungguhnya, untuk menerangkan dan menjelaskan "pembentukan bintang purba" - tanpa gas molekul dan debu - adalah cabaran utama dalam Astrofizik moden.
Kelas galaksi yang agak kecil, yang dikenali sebagai "Blue Dwarf Galaxies", mungkin memberikan contoh-contoh yang berdekatan dan kontemporari tentang apa yang mungkin berlaku di Alam Semesta awal semasa pembentukan bintang-bintang pertama. Galaksi ini lemah dalam habuk dan unsur yang lebih berat. Mereka mengandungi awan antar bintang yang, dalam beberapa kes, tampak sangat mirip dengan awan primordial dari mana bintang pertama terbentuk. Namun, walaupun terdapat kekurangan habuk dan gas molekul yang menjadi bahan asas untuk pembentukan bintang seperti yang kita ketahui dari Bima Sakti, Galaksi Kerdil Biru kadang-kadang mempunyai kawasan pembentukan bintang yang sangat aktif. Oleh itu, dengan mempelajari bidang-bidang tersebut, kita mungkin berharap dapat lebih memahami proses pembentukan bintang di Alam Semesta awal.
Pembentukan bintang yang sangat aktif di NGC 5253
NGC 5253 adalah salah satu galaksi Blue Dwarf Blue yang terdekat; ia terletak pada jarak kira-kira 11 juta tahun cahaya ke arah buruj selatan Centaurus. Beberapa waktu yang lalu sekumpulan ahli astronomi Eropah [1] memutuskan untuk melihat lebih dekat objek ini dan mengkaji proses pembentukan bintang di persekitaran seperti purba galaksi ini.
Benar, NGC 5253 mengandungi beberapa unsur habuk dan lebih berat, tetapi jauh lebih sedikit daripada galaksi Bima Sakti kita sendiri. Namun, ia cukup melampau sebagai lokasi pembentukan bintang yang intensif, "galaksi starburst" yang banyak dalam terminologi astronomi, dan objek utama untuk kajian terperinci mengenai pembentukan bintang berskala besar.
Foto ESO PR 31a / 04 memberikan pemandangan NGC 5253 yang mengagumkan. Gambar komposit ini didasarkan pada pendedahan inframerah dekat yang diperoleh dengan instrumen ISAAC pelbagai mod yang dipasang pada teleskop VLT Antu 8.2-m di Observatory ESO Paranal (Chile) , serta dua gambar dalam jalur gelombang optik yang diperoleh dari arkib data Teleskop Angkasa Hubble (terletak di ESO Garching). Imej VLT (dalam jalur K pada panjang gelombang 2.16? M) dikodekan merah, gambar HST berwarna biru (jalur V pada 0.55? M) dan hijau (jalur I pada 0.79? M), masing-masing.
Keupayaan pengumpulan cahaya yang sangat besar dan kualiti optik halus dari VLT memungkinkan untuk memperoleh gambar inframerah dekat yang sangat terperinci (rujuk Foto PR 31b / 04) semasa paparan hanya berlangsung 5 minit. Keadaan atmosfera Paranal yang sangat baik pada masa pemerhatian (melihat 0.4 arcsec) memungkinkan gabungan data ruang dan tanah ke dalam foto berwarna objek menarik ini.
Jalur debu utama dapat dilihat di sebelah barat (kanan) galaksi, tetapi serpihan debu dapat dilihat di seluruhnya, bersama dengan sebilangan besar bintang berwarna dan gugusan bintang. Warna warna yang berbeza menunjukkan usia objek dan tahap pengaburan oleh habuk antara bintang. Imej VLT inframerah dekat menembusi awan debu jauh lebih baik daripada gambar HST optik, dan beberapa objek tertanam dalam yang tidak dikesan dalam optik oleh itu kelihatan merah pada gambar gabungan.
Mengukur ukuran dan kecerahan inframerah dari setiap objek "tersembunyi" ini, para astronom dapat membezakan bintang dari kelompok bintang; jumlahnya tidak kurang dari 115 kluster. Umur mereka juga boleh diambil - kira-kira 50 daripadanya sangat muda dari segi astronomi, kurang dari 20 juta tahun. Taburan massa bintang kluster menyerupai yang diperhatikan dalam kelompok di galaksi bintang yang lain, tetapi sebilangan besar kelompok dan bintang muda luar biasa di galaksi sekecil NGC 5253.
Apabila gambar diperoleh NGC 5253 pada panjang gelombang yang semakin lama semakin lama, lih. Foto ESO PR 31c / 04 yang diambil dengan VLT di jalur L (panjang gelombang 3.7? M), galaksi kelihatan agak berbeza. Ia tidak lagi memperlihatkan kekayaan sumber yang dilihat pada gambar K-band dan kini dikuasai oleh satu objek terang. Dengan sejumlah besar pemerhatian di kawasan panjang gelombang yang berbeza, dari optik ke radio, para astronom mendapati bahawa objek tunggal ini memancarkan tenaga sebanyak di bahagian inframerah spektrum seperti halnya seluruh galaksi di kawasan optik. Jumlah tenaga yang terpancar pada panjang gelombang yang berbeza menunjukkan bahawa ia adalah gugusan bintang muda (beberapa juta tahun), sangat besar (lebih daripada satu juta massa solar), yang terselit di awan debu yang padat dan berat (lebih daripada 100,000 jisim suria ; pelepasan yang dilihat dalam Foto PR 31c / 04 berasal dari debu ini).
Pandangan menuju permulaan
Hasil ini menunjukkan bahawa galaksi sekecil NGC 5253, hampir 100 kali lebih kecil daripada galaksi Bima Sakti kita sendiri, dapat menghasilkan beratus-ratus gugus bintang padat. Yang termuda dari kelompok ini masih tertanam dalam awan kelahiran mereka, tetapi apabila diperhatikan dengan instrumen sensitif inframerah seperti ISAAC di VLT, mereka menonjol sebagai objek yang sangat terang.
Kumpulan yang paling besar ini mempunyai kira-kira satu juta jisim suria dan bersinar sebanyak 5000 bintang besar yang sangat terang. Ini mungkin sangat mirip dengan leluhur di Alam Semesta awal kelompok globular lama yang sekarang kita perhatikan di galaksi besar seperti Bima Sakti. Dalam pengertian ini, NGC 5253 memberi kita pandangan langsung ke arah permulaan kita sendiri.
Nota
[1] Kumpulan ini terdiri daripada Giovanni Cresci (University of Florence, Itali), Leonardo Vanzi (ESO-Chile) dan Marc Sauvage (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Perancis). Maklumat lebih terperinci mengenai penyiasatan ini terdapat dalam makalah penyelidikan ("The Star Cluster populasi NGC 5253" oleh G. Cresci et al.) Akan segera muncul dalam jurnal penyelidikan terkemuka Astronomy & Astrophysics (preprint tersedia sebagai astro-ph / 0411486).
Sumber Asal: Siaran Berita ESO
Inilah lebih banyak maklumat mengenai bagaimana bintang dibentuk.
