Three Energy-loss Routes May Explain Tarantula Nebula's X-ray Shortfall

Seperti kolase yang terbuat dari lapisan lembaran selofan berwarna, sebuah gambar baru yang memukau memadukan berbagai pengamatan nebula pembentuk bintang terkenal dari teleskop luar angkasa NASA. Hasil 'karya seni' kosmik ini mengungkap detail-detail baru tentang wilayah pembentukan bintang yang dikenal sebagai 30 Doradus, atau Nebula Tarantula

Terletak di Awan Magellan Besar, sebuah galaksi kerdil tetangga Bima Sakti yang berjarak sekitar 160.000 tahun cahaya (sekitar 1,5 kuadriliun kilometer) dari Bumi, Nebula Tarantula memiliki ribuan bintang muda yang tertanam di dalam struktur gas dan debu penuh warna yang menyerupai sarang lebah. Gambar komposit baru ini memuat data sinar-X dari Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA—yang telah berulang kali mengamati Nebula Tarantula sepanjang misinya—pada lapisan berwarna biru. Data sinar-X tersebut mengungkap gas yang terhempas oleh angin dari permukaan bintang-bintang muda berukuran masif dan dipanaskan hingga jutaan derajat oleh gelombang kejut, mirip dentuman sonik (sonic boom) dari jet supersonik. 
Warna merah mewakili data inframerah dari Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA yang memperlihatkan ribuan bintang muda, ditambah hamparan debu dingin yang menyediakan bahan baku untuk membentuk bintang dan planet baru. Data optik pada lapisan hijau dari Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA mengungkap gas hidrogen yang lebih hangat daripada yang terlihat oleh Webb, serta beberapa bintang individu di seluruh nebula. 


Sebuah teka-teki mengenai hilangnya sinar-X

Gambar komposit ini menampilkan citra penuh Hubble dan Webb dari wilayah ini, serta sebagian besar citra Chandra, yang semuanya baru-baru ini diterbitkan dalam sebuah makalah penelitian di The Astrophysical Journal. Di beberapa wilayah, lapisan biru Chandra berdiri sendiri, dan di wilayah lain, lapisan ini berpadu dengan data merah Webb atau data hijau Hubble. Di wilayah tengah, ketiga citra tersebut saling tumpang-tindih untuk memberikan tampilan holistik dalam warna merah, oranye, kuning, hijau, dan biru
Sebelumnya, para astronom telah mempelajari jumlah dan dampak energi yang dihasilkan oleh angin dari bintang-bintang muda berukuran masif di Nebula Tarantula. Para ilmuwan memperkirakan bahwa sebagian besar energi ini seharusnya memanaskan gas hingga memancarkan sinar-X. Namun, makalah penelitian tersebut menunjukkan bahwa gas yang memancarkan sinar-X di nebula tersebut jauh lebih sedikit daripada yang diperkirakan. Hal ini mengarahkan para peneliti pada pertanyaan: Ke mana perginya energi ini, dan apa yang telah 'menjinakkan' Nebula Tarantula?


Tiga cara nebula mendinginkan diri 

Dengan mempelajari data dari Chandra, Hubble, dan Webb, yang digabungkan dengan data dari Teleskop Luar Angkasa Spitzer milik NASA yang telah pensiun, tim menyimpulkan bahwa Nebula Tarantula mungkin kehilangan energi dari beberapa sumber. Pertama, hingga separuh dari gas panas bocor melalui dinding selubung struktur gas dan debu lalu keluar meninggalkan nebula. Selanjutnya, terjadi peradukan dan pencampuran antara gas dingin di dekat dinding selubung dengan sebagian gas panas, yang menurunkan suhu gas secara keseluruhan. 

Terakhir, perbandingan dengan simulasi komputer menunjukkan bahwa Nebula Tarantula mungkin kehilangan energi melalui konduksi. Hal ini melibatkan kontak fisik langsung antara material panas dan material yang lebih dingin, seperti wajan di atas kompor, yang menyebabkan suhu material-material tersebut menjadi seimbang.

Dalam kasus Nebula Tarantula, gas panas akan menghantarkan panas melalui kontak langsung dengan gas yang lebih dingin di dalam selubung, terutama di wilayah yang paling padat. Skenario ini tidak selalu melibatkan pencampuran antara gas panas dan gas yang lebih dingin. Kombinasi dari ketiga jalur pelepasan energi dalam jumlah besar ini menghasilkan tampilan penuh warna dan kompleks yang diungkap oleh teleskop-teleskop NASA yang bekerja sama

Komentar