Rahasia di Balik Struktur 'Roda Kereta Raksasa' Tempat Kelahiran Bintang Terungkap

Sebuah simulasi menunjukkan gimana gelombang kejut nan merambat melalui awan molekuler bermagnet dapat mengukir filamen seperti jari-jari, menyalurkan gas ke pusat nan padat tempat bintang-bintang terbentuk.(Kiri: M. S. N. Kumar, ESA/Herschel, NASA/JPL-Caltech (Spitzer); Kanan: S. Nozaki & S. Inutsuka)

BEBERAPA tempat pembibitan bintang (stellar nurseries) paling spektakuler di galaksi kita mempunyai corak nan menyerupai roda kereta raksasa. Para intelektual menyatakan bahwa struktur serupa ruji-ruji roda tersebut dipahat oleh gelombang kejut dari ledakan bintang (supernova) serta angin bintang nan sangat kuat.

Menggunakan simulasi 3D tingkat lanjut, para peneliti dari Universitas Kyushu dan Universitas Nagoya di Jepang menemukan bahwa gelombang kejut nan melesat melalui awan gas raksasa dapat mengukir filamen mirip ruji-ruji. Struktur ini sering kali terlihat mengelilingi bintang-bintang nan baru lahir. Temuan tersebut dapat membantu menjelaskan asal-usul dari apa nan disebut sistem pusat-filamen (hub-filament systems), wilayah pembentukan bintang nan luas di mana aliran gas panjang memancar menuju pusat nan padat.

"Bintang-bintang lahir di dalam awan molekuler, awan gas dingin berukuran luas nan melayang di ruang angkasa," ujar Shingo Nozaki, penulis utama studi tersebut, dalam sebuah pernyataan resmi dari Universitas Kyushu. 

"Namun, mereka hanya terbentuk di bagian terdingin dan tumpat dari tempat pembibitan bintang tersebut, di mana gas dapat runtuh akibat gravitasinya sendiri. Di beberapa wilayah pembentukan bintang ini, gas terorganisasi ke dalam pola pusat-dan-ruji karakter nan dikenal sebagai Sistem Pusat-Filamen (HFS)."

Astronom telah mengawasi struktur ini di seluruh galaksi Bima Sakti, tetapi gimana langkah pembentukannya secara pasti tetap menjadi pertanyaan ilmiah. Untuk memecahkannya, tim peneliti membangun awan molekuler virtual nan dialiri medan magnet menggunakan superkomputer unik riset astronomi, ATERUI III.

Dalam simulasi tersebut, gravitasi awalnya terlihat menarik medan magnet ke dalam hingga membentuk konfigurasi menyerupai jam pasir. Tim kemudian menghantam awan tersebut dengan simulasi gelombang kejut antarbintang. Hasilnya, muncul sistem pusat-filamen nan sangat mirip dengan objek original di antariksa.

Saat gelombang kejut menyapu awan, tumbukan dengan medan magnet nan melengkung menciptakan guncangan miring. Hal ini memperkuat bagian-bagian tertentu dari medan magnet dan membuka jalur utama bagi gas untuk mengalir. Seiring berjalannya waktu, saluran-saluan ini menyalurkan materi menjadi filamen memanjang nan membentang ke arah pusat, menghasilkan struktur seperti ruji roda nan kerap terlihat dalam pengamatan teleskop.

Simulasi ini juga melacak pergerakan materi di dalam pembibitan bintang. Gas nan padat condong mengalir di sepanjang filamen dan bergerak semakin sigap saat mendekati pusat, sementara material berdensitas rendah di antara ruji-ruji condong diam. Perilaku ini menjelaskan kenapa hanya sebagian mini gas di awan molekuler nan pada akhirnya betul-betul berkembang menjadi bintang.

Melalui pemodelan hubungan antara gravitasi, medan magnet, dan gelombang kejut selama jutaan tahun ini, para peneliti dapat mempelajari proses kosmik nan susah diamati secara langsung. Hasil studi nan diterbitkan pada 18 Maret di The Astrophysical Journal Letters ini sekaligus menunjukkan adanya siklus kosmik antara kehancuran dan penciptaan, di mana gelombang kejut dari kematian bintang tua justru ikut membentuk lingkungan tempat lahirnya bintang-bintang baru. (Space/Z-2)