Teleskop Angkasa James Webb (JWST) telah merakam imej menakjubkan bintang yang sangat muda yang hampir menyerupai Matahari kita sendiri semasa permulaannya. Imej itu mempamerkan jet supersonik gas yang terpancar daripada bintang, mewujudkan kawasan bercahaya yang dikenali sebagai Objek Herbig-Haro.
Bintang muda terbentuk dalam awan gas gergasi, yang runtuh akibat ketidakstabilan tempatan. Apabila gas menjadi lebih tumpat, protostar muda mula terbentuk di teras. Walau bagaimanapun, kelegapan gas yang semakin meningkat menghalang sinaran haba yang cekap. Akibatnya, awan menjadi panas dan stabil untuk menghentikan keruntuhan selanjutnya. Walau bagaimanapun, gas tambahan terus jatuh ke arah protostar muda, membentuk cakera berputar di sekelilingnya.
Semasa proses ini, protostar mengeluarkan sebahagian daripada bahan dalam dua jet bipolar sepanjang paksi putarannya. Butiran tepat fenomena ini masih dikaji, itulah sebabnya JWST memfokuskan pada Objek Herbig-Haro bernama Herbig-Haro 211 (HH 211). Terletak kira-kira 1000 tahun cahaya jauhnya dalam buruj Perseus, HH 211 ialah salah satu objek Herbig-Haro yang paling hampir diketahui.
Walaupun JWST menghadapi cabaran dalam memerhati bahan dalam jet, ia boleh mengesan molekul teruja dalam gas sekeliling, seperti hidrogen, karbon monoksida dan silikon monoksida. Molekul ini memancarkan cahaya inframerah, yang telah dikumpulkan oleh instrumen NIRCam JWST.
Dengan mengkaji bintang muda dan objek Herbig-Haro yang berkaitan, JWST bertujuan untuk mendedahkan lebih lanjut tentang evolusi mereka. Bintang yang lebih tua mengeluarkan sebahagian daripada gas di sekeliling, membolehkan pemerhatian lebih mudah. Walau bagaimanapun, ini juga bermakna bahawa mengkaji peringkat awal protostar menjadi sukar apabila gas tersebar. Keupayaan pemerhatian inframerah JWST yang berkuasa membolehkannya mengintip ke dalam awan gas yang luas ini, memberikan perincian yang belum pernah berlaku sebelum ini bagi objek bintang ini.
Imej terbaru HH 211 yang ditangkap oleh JWST menunjukkan hentakan haluan, yang boleh dilihat di sudut kiri bawah dan atas kanan. Terutamanya, imej itu mendedahkan penampilan simetri dan "goyang" dalam jet, menunjukkan kemungkinan HH 211 sebagai sistem bintang binari. Penyelidikan lanjut mencadangkan bahawa goyangan ini mungkin disebabkan oleh interaksi graviti antara dua protostar yang tertanam dalam gas.
Selain itu, kajian HH 211 dan objek yang serupa telah memberikan cerapan berharga tentang kelajuan yang terlibat dalam jet, gelombang kejutan dan bahan sekeliling. Telah diperhatikan bahawa bahagian paling dalam aliran keluar objek HH bergerak pada kelajuan kira-kira 80 hingga 100 km/s, lebih perlahan daripada aliran keluar dari bintang yang lebih berkembang.
Pancutan perlahan dalam protostar muda ini adalah molekul, bermakna ia tidak mempunyai tenaga yang mencukupi untuk memecahkan ikatan molekul apabila hentaman dengan gas sekeliling. Penemuan ini menunjukkan bahawa protostar muda dan jetnya yang lebih perlahan memperkayakan persekitaran mereka dengan bahan kimia kompleks yang berfungsi sebagai blok bangunan untuk sebatian yang lebih kompleks yang berkaitan dengan kemunculan kehidupan. Sebaliknya, protostar yang lebih berkembang dengan jet yang lebih pantas boleh memecahkan molekul kimia.
HH 211, yang diklasifikasikan sebagai protostar Kelas 0, mencerminkan peringkat awal evolusi bintang yang dialami Matahari kita semasa permulaannya. Walaupun hanya 8% jisim Matahari kita pada masa ini, HH 211 akan berkembang menjadi bintang jujukan utama kerana ia terkumpul lebih banyak jisim, mencetuskan gabungan. Semasa ia berkembang, protostar akan melepaskan jetnya, membersihkan persekitarannya daripada gas dan habuk, dan akhirnya membentuk planet.
Pembentukan bintang ialah bidang penyelidikan yang menarik dan aktif dalam astrofizik, dan matlamat sains utama JWST termasuk memahami lebih lanjut proses ini. Pada masa ini, salah satu teka-teki yang tidak dapat diselesaikan dalam pembentukan bintang ialah masalah momentum sudut. Apabila bintang terbentuk, awan gas mempunyai momentum sudut, yang akhirnya menghalang keruntuhan ke dalam lebih jauh kerana tarikan graviti bintang diimbangi oleh daya emparan gas yang semakin meningkat. Penurunan momentum sudut adalah perlu untuk sistem terus runtuh. Fenomena ini, yang dikenali sebagai penghalang emparan, adalah penting untuk memahami bagaimana bintang berkembang.
Imej yang ditangkap oleh JWST adalah sebahagian daripada kajian yang diterbitkan dalam Alam Semula Jadi bertajuk "Aliran Keluar dari Bintang Termuda Kebanyakannya Molekul," dengan Profesor Tom Ray dari Institut Pengajian Lanjutan Dublin sebagai pengarang utama.
Sumber:
– Alam Semulajadi: “Aliran keluar dari Bintang Termuda Kebanyakannya Molekul”
– [Tambah sumber imej JWST tanpa URL]
– [Tambah sumber maklumat tambahan tanpa URL]