NASA Temukan Awan Puing Raksasa Akibat Benturan Benda-benda Langit

Tabrakan besar antara benda-benda berbatu telah membentuk tata surya kita. Pengamatan tabrakan serupa memberikan petunjuk tentang seberapa sering peristiwa ini terjadi di sekitar bintang lain.

Sebagian besar planet dan satelit berbatu di tata surya kita, termasuk Bumi dan Bulan, terbentuk atau dibentuk oleh tabrakan masif di awal sejarah tata surya. Dengan bertabrakan dan menghancurkan bersama-sama, tubuh berbatu dapat mengumpulkan lebih banyak material, bertambah besar ukurannya, atau mereka dapat pecah menjadi beberapa tubuh yang lebih kecil.

Para astronom yang menggunakan bantuan Teleskop Luar Angkasa Spitzer milik NASA di masa lalu telah menemukan bukti jenis tabrakan ini di sekitar bintang-bintang muda di mana planet-planet berbatu terbentuk. Tetapi pengamatan itu tidak memberikan banyak detail ukuran objek yang terlibat dalam peristiwa tabrakan itu.

Kini, melalui sebuah studi baru yang telah diterbitkan di Astrophysical Journal pada 10 Maret 2022 yang berjudul A Star-sized Impact-produced Dust Clump in the Terrestrial Zone of the HD 166191 System, sekelompok astronom yang dipimpin oleh Kate Su dari University of Arizona melaporkan pengamatan pertama awan puing dari salah satu tabrakan ini saat melintas di depan bintangnya dan secara singkat menghalangi cahaya. Para astronom menyebut momen ini sebagai transit. Ditambah dengan pengetahuan tentang ukuran dan kecerahan bintang, pengamatan memungkinkan para peneliti untuk secara langsung menentukan ukuran awan segera setelah tumbukan, memperkirakan ukuran objek yang bertabrakan, dan mengamati kecepatan penyebaran awan.

"Tidak ada pengganti untuk menjadi saksi mata sebuah peristiwa," kata George Rieke, rekan penulis studi yang juga dari University of Arizona, seperti dilaporkan Tech Explorist. "Semua kasus yang dilaporkan sebelumnya dari Spitzer belum terselesaikan, dengan hanya hipotesis teoretis tentang seperti apa peristiwa sebenarnya dan awan puing itu." tambahnya.

Di awal tahun 2015, tim yang dipimpin oleh Su mulai melakukan pengamatan rutin terhadap bintang berusia 10 juta tahun yang disebut HD 166191. Sekitar waktu awal kehidupan bintang ini, debu yang tersisa dari pembentukannya telah menggumpal membentuk benda berbatu yang disebut planetesimal, yaitu benih planet masa depan. Begitu gas yang sebelumnya mengisi ruang di antara benda-benda itu telah menyebar, tabrakan dahsyat di antara mereka menjadi biasa.

Untuk melihat bukti dari salah satu tabrakan ini di sekitar HD 166191, tim menggunakan Spitzer dan melakukan lebih dari 100 pengamatan sistem antara 2015 hingga 2019. Sementara planetesimal terlalu kecil dan jauh untuk ditangani dengan teleskop, namun tabrakan mereka menghasilkan jumlah besar dari debu. Spitzer mendeteksi cahaya inframerah, atau panjang gelombang sedikit lebih panjang dari yang bisa dilihat mata manusia. Inframerah sangat ideal untuk mendeteksi debu, termasuk puing-puing yang diciptakan oleh tabrakan protoplanet.

Pada pertengahan 2018, teleskop ruang angkasa melihat sistem HD 166191 menjadi lebih terang secara signifikan, menunjukkan peningkatan produksi puing. Selama waktu itu, Spitzer juga mendeteksi awan puing yang menghalangi bintang. Menggabungkan pengamatan Spitzer ketika transit dan pengamatan dengan teleskop di darat, akhirnya tim dapat menyimpulkan ukuran serta bentuk awan puing tersebut.

Pekerjaan mereka menunjukkan awan itu sangat memanjang, dengan perkiraan area minimum tiga kali lipat dari bintang. Namun, jumlah sinar inframerah yang diamati Spitzer menunjukkan hanya sebagian kecil dari awan yang lewat di depan bintang dan bahwa puing-puing dari peristiwa ini menutupi area yang ratusan kali lebih besar dari bintang.

Untuk menghasilkan awan sebesar itu, objek dalam tumbukan utama harus seukuran planet kerdil, seperti Vesta di tata surya kita. Vesta adalah objek selebar 530 kilometer yang terletak di sabuk asteroid utama antara Mars dan Jupiter.

Selama beberapa bulan berikutnya, awan debu besar tumbuh dan menjadi lebih tembus cahaya. Ini menandakan dispersi cepat dari debu dan puing-puing lainnya. Pada 2019, awan yang melintas di depan bintang tidak lagi terlihat, tetapi sistem tersebut mengandung debu dua kali lebih banyak daripada sebelum Spitzer melihat awan itu.

“Dengan melihat cakram puing berdebu di sekitar bintang muda, pada dasarnya kita dapat melihat ke masa lalu dan melihat proses yang mungkin telah membentuk tata surya kita sendiri. Mempelajari tentang hasil tabrakan dalam sistem ini, kita mungkin juga mendapatkan ide yang lebih baik tentang seberapa sering planet berbatu terbentuk di sekitar bintang lain.” simpul Su.