BEBERAPA tempat pembibitan bintang (stellar nurseries) paling spektakuler di galaksi kita memiliki bentuk yang menyerupai roda kereta raksasa. Para ilmuwan menyatakan bahwa struktur serupa ruji-ruji roda tersebut dipahat oleh gelombang kejut dari ledakan bintang (supernova) serta angin bintang yang sangat kuat.
Menggunakan simulasi 3D tingkat lanjut, para peneliti dari Universitas Kyushu dan Universitas Nagoya di Jepang menemukan bahwa gelombang kejut yang melesat melalui awan gas raksasa dapat mengukir filamen mirip ruji-ruji. Struktur ini sering kali terlihat mengelilingi bintang-bintang yang baru lahir. Temuan tersebut dapat membantu menjelaskan asal-usul dari apa yang disebut sistem pusat-filamen (hub-filament systems), wilayah pembentukan bintang yang luas di mana aliran gas panjang memancar menuju pusat yang padat.
“Bintang-bintang lahir di dalam awan molekuler, awan gas dingin berukuran luas yang melayang di ruang angkasa,” ujar Shingo Nozaki, penulis utama studi tersebut, dalam sebuah pernyataan resmi dari Universitas Kyushu.
“Namun, mereka hanya terbentuk di bagian terdingin dan tumpat dari tempat pembibitan bintang tersebut, di mana gas dapat runtuh akibat gravitasinya sendiri. Di beberapa wilayah pembentukan bintang ini, gas terorganisasi ke dalam pola pusat-dan-ruji karakteristik yang dikenal sebagai Sistem Pusat-Filamen (HFS).”
Astronom telah mengamati struktur ini di seluruh galaksi Bima Sakti, tetapi bagaimana cara pembentukannya secara pasti masih menjadi pertanyaan ilmiah. Untuk memecahkannya, tim peneliti membangun awan molekuler virtual yang dialiri medan magnet menggunakan superkomputer khusus riset astronomi, ATERUI III.
Dalam simulasi tersebut, gravitasi awalnya terlihat menarik medan magnet ke dalam hingga membentuk konfigurasi menyerupai jam pasir. Tim kemudian menghantam awan tersebut dengan simulasi gelombang kejut antarbintang. Hasilnya, muncul sistem pusat-filamen yang sangat mirip dengan objek asli di antariksa.
Saat gelombang kejut menyapu awan, benturan dengan medan magnet yang melengkung menciptakan guncangan miring. Hal ini memperkuat bagian-bagian tertentu dari medan magnet dan membuka jalur utama bagi gas untuk mengalir. Seiring berjalannya waktu, saluran-saluan ini menyalurkan materi menjadi filamen memanjang yang membentang ke arah pusat, menghasilkan struktur seperti ruji roda yang kerap terlihat dalam pengamatan teleskop.
Simulasi ini juga melacak pergerakan materi di dalam pembibitan bintang. Gas yang padat cenderung mengalir di sepanjang filamen dan bergerak semakin cepat saat mendekati pusat, sementara material berdensitas rendah di antara ruji-ruji cenderung diam. Perilaku ini menjelaskan mengapa hanya sebagian kecil gas di awan molekuler yang pada akhirnya benar-benar berkembang menjadi bintang.
Melalui pemodelan interaksi antara gravitasi, medan magnet, dan gelombang kejut selama jutaan tahun ini, para peneliti dapat mempelajari proses kosmik yang sulit diamati secara langsung. Hasil studi yang diterbitkan pada 18 Maret di The Astrophysical Journal Letters ini sekaligus menunjukkan adanya siklus kosmik antara kehancuran dan penciptaan, di mana gelombang kejut dari kematian bintang tua justru ikut membentuk lingkungan tempat lahirnya bintang-bintang baru. (Space/Z-2)