Sains
Superkomputer Pecahkan Misteri Massa Bintang Pertama Alam Semesta
ANTARIKSA -- Ilmuwan dari Institut Astronomi dan Astrofisika, Academia Sinica (ASIAA), Ching-Yao Tang dan Dr Ke-Jung Chen telah membuat kemajuan besar dalam memecahkan kode massa kelahiran bintang pertama di alam semesta. Misteri itu diungkap menggunakan superkomputer yang kuat di Berkeley National Lab.
Penelitian keduanya telah dilaporkan dalam edisi terbaru Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Pada tahap awal alam semesta setelah Big Bang, hanya hidrogen dan helium yang ada, dan unsur-unsur penting pendukung kehidupan seperti karbon dan oksigen belum muncul. Sekitar 200 juta tahun kemudian, bintang pertama, yang dikenal sebagai bintang Populasi III (Pop III), mulai terbentuk.
Bintang-bintang tersebut memulai produksi berbagai unsur yang lebih berat melalui pembakaran nuklir di intinya. Saat mereka mencapai akhir siklus hidupnya, beberapa di antaranya mengalami supernova. Ledakan dahsyat tersebut menyebarkan unsur-unsur baru dan berat yang disintesis ke alam semesta awal, dan menjadi landasan bagi munculnya kehidupan.
Jenis supernova yang terjadi bergantung pada massa bintang pertama saat mereka mati, sehingga menghasilkan pola kelimpahan kimia yang berbeda. Karena itu, pengamatan terhadap sejumlah bintang yang sangat miskin logam (extremely metal-poor atau EMP) sangat penting dalam memperkirakan massa tipikal bintang pertama. Untuk diketahui, bintang EMP terbentuk setelah bintang pertama dan supernova-nya.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Baca Juga: Gambar Baru Ungkap Sifat Asli Lubang Hitam Sagitarius A di Jantung Bima Sakti
Berdasarkan observasi selama ini, kelimpahan unsur bintang EMP menunjukkan bintang pertama memiliki massa berkisar antara 12 hingga 60 massa matahari. Sementara, simulasi kosmologi mengusulkan massa bintang pertama yang terdistribusi secara luas berkisar antara 50 hingga 1.000 massa matahari.
Perbedaan besar yang signifikan antara simulasi dan observasi tersebut telah membingungkan para astrofisikawan selama lebih dari satu dekade. Karena itu, temuan baru Ching-Yao Tang dan Ke-Jung Chen ini menjadi penting.
Menggunakan superkomputer canggih, keduanya membuat simulasi hidrodinamika 3D resolusi tinggi pertama di dunia dari awan pembentuk bintang yang bergejolak untuk para bintang pertama. Hasilnya menunjukkan turbulensi supersonik secara efektif memecah awan pembentuk bintang menjadi beberapa gumpalan, masing-masing dengan inti padat antara 22 hingga 175 massa matahari.
Gumpalan dengan inti itu kemudian membentuk bintang-bintang pertama dengan massa sekitar 8 hingga 58 massa matahari. Angka tersebut sesuai dengan hasil observasi di atas (12-60 massa matahari), yang dilakukan dengan berbagai instrumen ilmiah seperti teleskop.
Selain itu, jika turbulensi lemah atau tidak terselesaikan, para peneliti bisa melihat hasil yang serupa dengan angka dari simulasi sebelumnya (50-1.000 massa matahari). Dengan begitu, hasil penelitian menyimpulkan pentingnya turbulensi dalam pembentukan bintang pertama.
Baca Juga: Pembentukan Alam Semesta 1: Big Bang dan Era Kegelapan
Mereka juga menawarkan jalur yang menjanjikan untuk mengurangi skala massa teoritis bintang pertama. Karena itu, penelitian itu berhasil mendamaikan perbedaan massa bintang pertama antara hasil simulasi dan observasi. Sumber: Phys.org
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
