[/ kapsyen]
Sejak sekian lama, para saintis telah memahami bahawa bintang terbentuk ketika bahan interstellar di dalam awan hidrogen molekul raksasa mengalami keruntuhan graviti. Bagaimana mereka mengekalkan awan gas dan debu yang memberi makan pertumbuhan mereka tanpa membuang semuanya? Masalahnya, bagaimanapun, ternyata kurang misteri daripada yang pernah terjadi. Satu kajian yang diterbitkan minggu ini dalam jurnal Science menunjukkan bagaimana pertumbuhan bintang besar dapat berlanjutan walaupun tekanan radiasi yang mengalir ke luar yang melebihi kekuatan graviti menarik bahan ke dalam.
Penemuan baru ini juga menjelaskan mengapa bintang besar cenderung berlaku dalam sistem bintang berganda atau berganda, kata penulis utama Mark Krumholz, penolong profesor astronomi dan astrofizik di University of California, Santa Cruz. Penulis bersama ialah Richard Klein, Christopher McKee, dan Stella Offner dari UC Berkeley, dan Andrew Cunningham dari Makmal Nasional Lawrence Livermore.
Tekanan radiasi adalah daya yang diberikan oleh sinaran elektromagnetik pada permukaan yang diserang. Kesan ini dapat diabaikan untuk cahaya biasa, tetapi menjadi ketara di bahagian dalam bintang kerana intensiti radiasi. Pada bintang besar, tekanan sinaran adalah kekuatan dominan yang melawan graviti untuk mengelakkan kejatuhan bintang selanjutnya.
"Apabila anda menerapkan tekanan radiasi dari bintang besar ke gas antarbintang yang berdebu di sekitarnya, yang jauh lebih legap daripada gas dalaman bintang, ia harus meletup awan gas," kata Krumholz. Kajian terdahulu menunjukkan bahawa tekanan radiasi akan meletupkan bahan mentah pembentukan bintang sebelum bintang dapat tumbuh jauh lebih besar daripada kira-kira 20 kali jisim Matahari. Namun ahli astronomi memerhatikan bintang yang jauh lebih besar daripada itu.
Pasukan penyelidik telah bertahun-tahun mengembangkan kod komputer yang kompleks untuk mensimulasikan proses pembentukan bintang. Dikombinasikan dengan kemajuan teknologi komputer, perisian terbaru mereka (disebut ORION) membolehkan mereka menjalankan simulasi tiga dimensi terperinci mengenai runtuhnya awan gas antarbintang yang sangat besar untuk membentuk bintang besar. Projek ini memerlukan masa pengkomputeran selama berbulan-bulan di San Diego Supercomputer Center.
Simulasi menunjukkan bahawa ketika gas berdebu jatuh ke teras bintang besar yang tumbuh, dengan tekanan radiasi mendorong bahan keluar dan graviti masuk, ketidakstabilan berkembang yang mengakibatkan saluran di mana radiasi meletup melalui awan ke ruang antarbintang, sementara gas terus jatuh masuk melalui saluran lain.
"Anda dapat melihat jari-jari gas jatuh dan radiasi keluar di antara jari-jari gas itu," kata Krumholz. "Ini menunjukkan bahawa anda tidak memerlukan mekanisme eksotik; bintang besar boleh terbentuk melalui proses penambahan seperti bintang berjisim rendah. "
Putaran awan gas ketika runtuh menyebabkan pembentukan cakera bahan yang memberi makan pada "protostar." Walau bagaimanapun, cakera tidak stabil secara graviti, menyebabkannya bergumpal dan membentuk serangkaian bintang sekunder kecil, yang kebanyakannya bertembung dengan protostar tengah. Dalam simulasi, satu bintang sekunder menjadi cukup besar untuk melepaskan diri dan memperoleh cakera sendiri, tumbuh menjadi bintang pendamping yang besar. Bintang kecil ketiga terbentuk dan dikeluarkan ke orbit lebar sebelum kembali masuk dan bergabung dengan bintang utama.
Ketika para penyelidik menghentikan simulasi, setelah membiarkannya berkembang selama 57,000 tahun masa simulasi, kedua-dua bintang itu mempunyai jisim 41.5 dan 29.2 kali jisim Matahari dan saling berputar di orbit yang cukup luas.
"Apa yang terbentuk dalam simulasi adalah konfigurasi umum untuk bintang besar," kata Krumholz. "Saya rasa kita sekarang dapat mempertimbangkan misteri bagaimana bintang-bintang besar dapat terbentuk untuk diselesaikan. Usia superkomputer dan kemampuan untuk mensimulasikan proses dalam tiga dimensi menjadikan penyelesaiannya mungkin. "
Sumber: UC Santa Cruz
