Kluster Globular Mengungkapkan Rahasia Primeval Universe

Galaksi Bima Sakti kita yang besar menyala dengan api 200 miliar bintang, dan ketika diamati tinggi di atas kita di langit pada malam yang gelap dan jernih, itu adalah pemandangan yang luar biasa – memanjang seperti senyuman surgawi dari cakrawala ke cakrawala. Sebelum Galaksi kita ada, alam semesta dipenuhi dengan sebagian besar gas hidrogen, serta sejumlah kecil helium, dan gas ini ditakdirkan untuk berevolusi menjadi banyak bintang, rombongan planet yang mengorbit, bulan, serta bentuk kehidupan yang sadar di Bumi –dan mungkin di tempat lain. Kelompok Globular adalah koleksi bulat bintang yang mengorbit inti galaksi sebagai satelit, dan terikat ke galaksi tuan rumah mereka oleh gravitasi. Itu gugus bola yang melakukan tarian mempesona di sekitar Bima Sakti kita hampir setua alam semesta itu sendiri. Pada April 2018, sebuah tim astronom mengumumkan bahwa simulasi superkomputer mereka menunjukkan bahwa gugus yang sangat kuno ini lahir sebagai hasil dari mekanisme yang sama yang menciptakan bintang pertama Galaxy kita, yang membuat mereka peninggalan alami dari pembentukan bintang primordial di alam semesta kuno.

Simulasi superkomputer dibuat oleh tim astronom yang dipimpin oleh Dr. Joel Pfeffer dari Liverpool John Moores University (Inggris) dan Dr. Diederik Kruijssen dari Universitas Heidelberg (Jerman). Menurut para ilmuwan, "pendekatan ini dengan elegan memecahkan salah satu misteri terbesar dalam astronomi."

Kelompok Globular sangat terikat erat oleh gravitasi, yang memberi mereka bentuk bulat, serta kepadatan bintang yang relatif tinggi terhadap pusat mereka. Nama jenis gugus bintang ini berasal dari bahasa Latin globulus–berarti sebuah bola kecil. SEBUAH gugus globular kadang-kadang disebut lebih santai hanya sebagai a bulat.

Globulars biasanya ditemukan di galaksi lingkaran cahaya, dan mereka menjamu lebih banyak bintang dan jauh lebih tua dari yang kurang padat buka kelompok bintang, yang menghuni disket galaksi. Globulars sangat umum, dan ada sekitar 150 hingga 158 yang saat ini diketahui melingkari Bima Sakti kita. Namun, diperkirakan bahwa mungkin ada sebanyak 10 hingga 20 lebih yang belum ditemukan. Galaxy kami globulars lingkaran itu di radius sekitar 130.000 tahun cahaya – atau lebih. Semakin besar galaksi, semakin banyak globulars itu dimiliki. Misalnya, Galaksi Andromeda– spiral besar seperti Bima Sakti kita – mungkin memiliki sebanyak 500 gugus bintang ini. Kontras dramatis. beberapa raksasa galaksi elips mungkin memiliki sebanyak 13.000 globulars.

Memang, setiap galaksi memiliki massa yang cukup besar yang menghuni Grup Lokal galaksi – di mana Bima Sakti kita adalah anggota – memiliki rombongan yang terkait globulars. Bahkan, hampir setiap galaksi besar yang sejauh ini dipelajari oleh para astronom di orbit oleh sistem benda-benda berbentuk bola ini. Itu Sagitarius Dwarf galaksi dan kontroversial Canis Major galaksi kerdil, yang merupakan satelit dari Bima Sakti kita, kelihatannya sedang dalam proses menyumbangkan konstituen mereka gugus bola ke Galaxy kami. Ini memberikan petunjuk penting tentang berapa banyak gugus bola mungkin telah direnggut dari galaksi lain oleh Bima Sakti kita di masa lalu.

Meskipun gugus bola diyakini dihuni oleh generasi pertama bintang untuk dilahirkan di alam semesta, asal-usul mereka, serta peran mereka dalam evolusi galaksi, tidak dipahami dengan baik. Namun, memang terlihat seperti itu globulars berbeda dari galaksi elips kerdil, dan bahwa mereka terbentuk sebagai bagian dari proses pembentukan bintang yang terjadi di dalam galaksi induknya, bukan sebagai galaksi terpisah di dalam dirinya sendiri.

Galaksi Dan Globulars

Galaksi Bima Sakti kita hanyalah salah satu dari miliaran galaksi lain di Alam Semesta yang terlihat. Sebagai galaksi kita, telah dipelajari secara luas oleh para astronom, dan saat ini para ilmuwan memiliki pemahaman yang kuat tentang sifatnya. Jauh sebelum Bintang kita, Matahari, dan keluarga planet, bulan, dan objek yang lebih kecil muncul, Galaksi Bima Sakti kita ada. Alam semesta kuno dipenuhi dengan gas, dan gas ini (terutama hidrogen dan helium) akhirnya berevolusi menjadi bintang dan tata surya di sekitarnya. Tetapi sebelum tata surya, seperti kita sendiri, dapat terbentuk, galaksi harus ada.

Banyak astronom berpikir bahwa Bima Sakti kita lahir di dalam awan gas raksasa yang cukup bulat, berputar perlahan dan anggun di angkasa. Pada titik tertentu, awan gas raksasa yang dingin mulai runtuh ke dalam dirinya sendiri (memadatkan), dalam banyak cara yang sama seperti awan yang melahirkan bintang-bintang individu juga runtuh. Mula-mula, beberapa bintang mungkin terlahir ketika awan gas mulai terpecah di tepiannya – dengan setiap fragmen individu runtuh lebih jauh untuk membentuk bintang atau kelompok bintang bayi. Karena awan itu berbentuk bola pada waktu itu, para astronom telah mengamati beberapa bintang yang sangat tua yang tersebar dalam bola lingkaran cahaya sekitar bagian luar Galaxy kami hari ini. Bintang-bintang pertama yang lahir di alam semesta primordial hanya terdiri dari gas hidrogen dan helium yang membentuk awan natal mereka.

Awan bintang-kelahiran terus runtuh semakin banyak, dan semakin banyak bintang yang lahir saat itu. Karena awan berputar, bentuk bola akhirnya diratakan menjadi sebuah cakram – dan bintang-bintang bayi yang lahir pada zaman purbakala ini mulai sangat mengisi wilayah cakram ini. Saat kelahiran bintang-bintang bayi baru terus berlanjut, beberapa bintang yang lebih tua memiliki cukup waktu untuk mendekati akhir dari jalan bintang yang panjang dan mengakhiri hidup mereka yang terbakar hidrogen di Diagram Hertzsprung-Russell dari Stellar Evolution. Ketika bintang-bintang telah selesai membakar pasokan bahan bakar hidrogen yang diperlukan, mereka ditakdirkan untuk "mati". Proses dari fusi nuklir membuat bintang tetap aktif dan awet muda, karena ia menyatukan unsur-unsur atom yang lebih ringan menjadi benda yang lebih berat – seperti karbon, oksigen, neon, nikel dan besi. Sekali bintang masif mengandung inti besi–itu dia! Bintang masif yang malang meletus dalam kemarahan berapi-api ledakan supernova. Dalam prosesnya, para warga senior bintang ini memperkaya lingkungan mereka dengan unsur-unsur atom yang lebih berat. Ini karena mereka meledakkan elemen-elemen ini ke luar angkasa di antara bintang-bintang di mana mereka dapat dimasukkan ke dalam populasi bintang yang lebih muda. Generasi termuda dari bintang-bintang, di mana Matahari kita sendiri adalah anggota, diklasifikasikan sebagai Populasi yang saya bintangi. Generasi tertua dari bintang-bintang, yang lahir di alam semesta kuno, ditetapkan Bintang populasi III. Bintang II populasi sangat kuno, tetapi tidak setua Bintang populasi III– dan tidak semuda kami yang goyang Populasi I Matahari, dan bintang lain dari generasi mudanya.

Menurut klasifikasi galaksi, galaksi spiral, seperti Bima Sakti kita, terdiri dari piringan datar dan berputar yang dihuni oleh bintang, gas, dan debu. Spiral juga berisi koleksi pusat penghuni bintang yang disebut a tonjolan. Seluruhnya galaksi spiral dikelilingi oleh pingsan lingkaran cahaya yang juga menjadi bintang, banyak di antaranya adalah penghuni gugus bola.

Yang pertama diketahui gugus globular, sekarang bernama M22, ditemukan pada 1665 oleh Johann Abraham Ihle (1627-1699?), seorang astronom amatir dari Jerman. Namun, masing-masing bintang menghuni globulars tidak dapat diselesaikan sampai astronom Perancis Charles Messier (1730-1817) mengamati yang lain bulat, Bernama M4, pada 1764. Ketika astronom Jerman-Inggris William Herschel (1738-1822) memulai survei komprehensifnya tentang langit menggunakan teleskop besar pada tahun 1782, ada 34 yang diketahui. globulars, dan dia menemukan 36 lainnya. Herschel juga yang pertama untuk menyelesaikan secara harfiah semuanya menjadi bintang komponen mereka. Dia dikreditkan dengan istilah coining gugus bola di dalam dirinya Katalog Seribu Dua Nebula Baru dan Kelompok Bintang diterbitkan pada 1789.

Jumlah yang diketahui globulars menghuni Galaxy kami terus meningkat dengan berlalunya waktu, mencapai 83 pada tahun 1915, 93 pada tahun 1930, dan 97 pada tahun 1947. Sebanyak 152 gugus bola sekarang telah ditemukan di Bima Sakti kita, dari sekitar total 180 memberi atau mengambil 20. Tambahan ini, masih belum ditemukan globulars diyakini terselubung di balik gas dan debu yang tersembunyi dari galaksi kita.

Globulars Beritahu Rahasia Kuno mereka

Galaksi kita hari ini sangat berbeda dari awan gas dingin yang lahir dari miliaran tahun lalu. Ini bukan lagi sebuah bola bulat yang sebagian besar terdiri dari hidrogen. Sementara para astronom tidak dapat "mundur" dan mengamati Bima Sakti kita secara keseluruhan, mereka dapat mengintip ke ruang antargalaksi dan mengamati galaksi lain yang dianggap mirip dengan galaksi kita sendiri.

Meskipun telah lama dipahami bahwa galaksi seperti galaksi kita dikelilingi oleh ratusan globulars, pertanyaan tentang bagaimana gugus bola terbentuk di tempat pertama tetap menjadi salah satu misteri paling menarik dalam astrofisika. Para astronom dari Liverpool dan Heidelberg kini telah menyajikan simulasi superkomputer baru mereka untuk memecahkan pertanyaan sulit ini. Untuk mencapai hal ini, para ilmuwan menggunakan model terkini gugus globular formasi, dan dibantu dalam upaya mereka dengan menggunakan state-of-the-art BURUNG RAJAWALI simulasi kelahiran galaksi. Proyek yang berjudul Perangka Pemodelan Populasi Star cluster dalam Simulasi Kosmologis dalam EAGLE–atau E-MOSAICS untuk singkat – menunjukkan bagaimana kondisi perubahan yang terjadi dalam galaksi selama perjalanan 13 miliar tahun mempengaruhi pembentukan dan evolusi mereka globulars.

Untuk studi baru mereka, para astronom mulai dengan gagasan itu globulars dibentuk dengan cara yang sama seperti gugus bintang yang baru lahir yang muncul dari daerah-daerah yang banyak bermuatan gas dari galaksi terdekat hari ini. E-MOSAICS membantu mereka menguji teori ini pada populasi yang diamati globulars mengelilingi Bima Sakti kita. "Simulasi menunjukkan bahwa gugus bintang pertama terbentuk hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang. Dalam miliaran tahun berikutnya, mereka bergabung dengan yang lain. gugus bola dan akhirnya berkonsentrasi di sekitar galaksi besar, diatur seperti di sekitar Bima Sakti, "jelas Dr. Kruijssen pada 6 April 2018 Siaran pers Universitas Heidelberg. Dr Kruijssen adalah pemimpin kelompok penelitian di Institute of Astronomical Computing pada Pusat Universitas Heidelberg untuk Astronomi (ZAH).

Sebelum studi ini, beberapa asumsi yang tidak biasa diperlukan untuk menjelaskan asal misterius gugus bola. Namun, simulasi superkomputer baru mengungkapkan penjelasan yang benar-benar alami dengan menggunakan fisika formasi bintang akrab, dan kemudian menerapkannya pada kondisi yang ada di alam semesta primordial. Menurut Dr. Pfeffer, penulis utama studi tersebut, globulars adalah hasil tak terelakkan dari pembentukan bintang intensif ketika Cosmos kita masih muda. Segera setelah kelahiran Big Bang Alam Semesta sekitar 13,8 miliar tahun lalu, awan gas yang mengambang di dalam galaksi jauh lebih padat daripada galaksi saat ini.

Dr. Kruijssen menjelaskan pada 6 April 2018 Siaran pers Universitas Heidelberg bahwa "Awan tebal ini sangat efisien memicu pembentukan gugus bintang hingga satu juta bintang. Beberapa dari mereka selamat untuk menjadi gugus bola kita amati hari ini. "

Para astronom berharap untuk menggunakan E-MOSAICS untuk merekonstruksi sejarah pembentukan galaksi berdasarkan pembentukan gugus bintang primordial. Dengan cara ini, mereka berharap untuk mendapatkan pemahaman baru tentang pembentukan Galaksi Bima Sakti kita. Hasil baru diterbitkan di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *