European Southern Observatory (ESO) telah melancarkan koleksi gambar cakera yang mengelilingi bintang-bintang muda yang menakjubkan. Gambar-gambar itu diambil dengan instrumen SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) pada Teleskop Sangat Besar (VLT) ESO di Chile. Kami telah lama melihat gambar cakera tertentu, tetapi koleksi ini mengungkapkan pelbagai bentuk bentuk yang menarik yang dapat diambil oleh cakera ini.
Kami mempunyai model pembentukan bintang yang diterima secara meluas dan disokong oleh banyak bukti, termasuk gambar seperti ini dari ESO. Model ini bermula dengan awan gas dan debu yang disebut awan molekul gergasi. Di dalam awan itu, poket gas dan habuk mula berkumpul. Akhirnya, kerana graviti menyebabkan bahan jatuh ke dalam, poket menjadi lebih besar, dan melakukan tarikan graviti. Lebih banyak gas dan habuk terus masuk.
Bahan yang jatuh juga memberikan momentum sudut ke poket, yang menyebabkan putaran. Sebaik sahaja bahan terkumpul, peleburan menyala dan bintang dilahirkan. Pada titik itu, ada bintang proto di dalam awan, dengan gas dan debu yang tidak terpakai tersisa di cincin berputar di sekitar bintang proto. Cincin berputar yang tersisa disebut cakera keadaan, di mana planet akhirnya terbentuk.
Terdapat gambar lain dari cakera tertentu, tetapi mereka sukar untuk menangkapnya. Untuk menggambarkan seberapa banyak butiran dalam cakera memerlukan penyekat cahaya bintang di bahagian tengah cakera. Di situlah SPHERE masuk.
SPHERE telah ditambahkan ke Teleskop Sangat Besar ESO pada tahun 2014. Tugas utamanya adalah untuk gambar secara langsung eksoplanet, tetapi juga memiliki kemampuan untuk menangkap gambar cakera tertentu. Untuk melakukannya, ia memisahkan dua jenis cahaya: terpolarisasi, dan tidak terpolarisasi.
Cahaya yang datang langsung dari bintang — dalam gambar ini, bintang muda yang masih dikelilingi oleh cakera tertentu — tidak terpolarisasi. Tetapi apabila cahaya bintang itu tersebar oleh bahan dalam cakera itu sendiri, cahaya menjadi terpolarisasi. SPHERE, seperti namanya, dapat memisahkan dua jenis cahaya dan mengasingkan cahaya dari cakera. Begitulah cara instrumen menangkap gambar cakera yang begitu menarik.
Sejak menjadi jelas bahawa eksoplanet tidak jarang terjadi, dan bahawa kebanyakan bintang — mungkin semua bintang — mempunyai planet yang mengorbitnya, memahami pembentukan sistem suria telah menjadi topik hangat. Masalahnya ialah kita tidak dapat melihatnya berlaku dalam masa nyata. Kita dapat melihat Sistem Suria kita sendiri, dan yang lain yang terbentuk sepenuhnya, dan membuat tekaan bagaimana ia terbentuk. Tetapi pembentukan planet tersembunyi di dalam perbezaan tersebut. Melihat cakera tersebut sangat penting untuk memahami perkaitan antara sifat cakera itu sendiri dan planet-planet yang terbentuk dalam sistem.
Cakera yang digambarkan dalam koleksi ini kebanyakannya berasal dari kajian yang disebut tinjauan DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Bintang T Tauri adalah bintang muda yang berumur kurang dari 10 juta tahun. Pada usia itu, planet masih dalam proses pembentukan. Bintang berkisar antara 230 hingga 550 tahun cahaya dari Bumi. Dari segi astronomi, itu sudah hampir. Tetapi cahaya bintang yang menyilaukan masih menyukarkan cahaya cakera samar.
Salah satu gambarnya bukan bintang T Tauri dan bukan dari kajian DARTTS-S. Cakera di sekitar bintang GSC 07396-00759, dalam gambar di atas, sebenarnya berasal dari tinjauan SHINE (Sphere INfrared survey for Exoplanets), walaupun gambar itu sendiri ditangkap dengan SPHERE. GSC 07396-00759 adalah bintang merah yang merupakan sebahagian daripada sistem berbilang bintang yang merupakan sebahagian daripada kajian DARTTS-S. Yang membingungkan adalah bahawa bintang merah adalah usia yang sama dengan bintang T TAURI dalam sistem yang sama, tetapi cincin di sekitar bintang merah jauh lebih berkembang. Mengapa dua cakera di sekitar dua bintang pada usia yang sama sangat berbeza antara satu sama lain dari segi skala masa dan evolusi adalah teka-teki, dan merupakan salah satu sebab mengapa ahli astronomi ingin mengkaji cakera ini dengan lebih dekat.
Kita dapat mengkaji Sistem Suria kita sendiri, dan melihat kedudukan dan ciri-ciri planet dan tali pinggang asteroid dan Sabuk Kuiper. Dari itu kita boleh meneka bagaimana semuanya terbentuk, tetapi satu-satunya peluang kita untuk memahami bagaimana semuanya bersatu adalah dengan melihat sistem suria yang lebih muda yang lain.
Instrumen SPHERE, dan instrumen masa depan lain seperti Teleskop Angkasa James Webb, akan memungkinkan kita untuk melihat cakera tertentu di sekitar bintang lain, dan untuk mengetahui detail pembentukan planet. Gambar-gambar baru dari SPHERE ini adalah rasa terperinci dan pelbagai yang dapat kita saksikan.
