Menjelajahi Nebula Carina

Ketika para astronom ingin melihat semua tahap kelahiran bintang dan kematian bintang di galaksi Bima Sakti, mereka sering mengalihkan pandangan mereka ke Nebula Carina yang perkasa, di jantung konstelasi Carina. Ini sering disebut sebagai Nebula Lubang Kunci karena wilayah pusatnya yang berbentuk lubang kunci. Dengan semua standar, nebula emisi ini (disebut karena memancarkan cahaya) adalah salah satu yang terbesar yang dapat diamati dari Bumi, mengerdilkan Nebula Orion di rasi Orion. Daerah gas molekuler yang luas ini tidak dikenal oleh para pengamat di belahan bumi utara karena merupakan objek langit selatan. Itu terletak dengan latar belakang galaksi kita dan hampir tampaknya berbaur dengan pita cahaya yang membentang di langit.

Sejak penemuannya, awan raksasa gas dan debu ini telah memukau para astronom. Ini memberi mereka lokasi satu atap untuk mempelajari proses yang membentuk, membentuk, dan akhirnya menghancurkan bintang-bintang di galaksi kita.

Nebula Carina adalah bagian dari lengan Carina-Sagitarius dari Bima Sakti. Galaksi kita adalah dalam bentuk spiral, dengan satu set lengan spiral melengkung di sekitar inti pusat. Setiap set senjata memiliki nama tertentu.

Jarak ke Nebula Carina adalah antara 6.000 dan 10.000 tahun cahaya dari kita. Ini sangat luas, membentang di sekitar 230 tahun cahaya ruang, dan merupakan tempat yang cukup sibuk. Dalam batas-batasnya ada awan gelap di mana bintang-bintang yang baru lahir terbentuk, kelompok-kelompok bintang muda yang panas, bintang-bintang tua yang sekarat, dan sisa-sisa raksasa bintang yang telah meledak sebagai supernova. Objek yang paling terkenal adalah bintang variabel biru bercahaya Eta Carinae.

Nebula Carina ditemukan oleh astronom Nicolas Louis de Lacaille pada 1752. Dia pertama kali mengamati dari Afrika Selatan. Sejak saat itu, nebula ekspansif telah dipelajari secara intensif oleh teleskop berbasis darat dan antariksa. Wilayah kelahiran bintang dan kematian bintangnya merupakan target yang menggoda bagi Teleskop Luar Angkasa Hubble, Spitzer Space Telescope, Chandra X-ray Observatory, dan banyak lainnya.

Proses kelahiran bintang di Nebula Carina mengikuti jalur yang sama dengan yang ia lakukan di awan gas dan debu lainnya di seluruh alam semesta. Bahan utama nebula - gas hidrogen - membentuk sebagian besar awan molekul dingin di wilayah tersebut. Hidrogen adalah blok bangunan utama bintang-bintang dan berasal dari Big Bang sekitar 13,7 miliar tahun yang lalu. Berulir di seluruh nebula adalah awan debu dan gas lainnya, seperti oksigen dan belerang.

Nebula dipenuhi dengan awan gelap gas dan debu yang dingin yang disebut Bok globules. Mereka diberi nama untuk Dr. Bart Bok, astronom yang pertama kali mengetahui siapa mereka. Di sinilah gejolak pertama kelahiran bintang terjadi, tersembunyi dari pandangan. Gambar ini menunjukkan tiga pulau gas dan debu di jantung Nebula Carina. Proses kelahiran bintang dimulai di dalam awan ini sebagai gravitasi menarik material ke tengah. Karena lebih banyak gas dan debu berkumpul bersama, suhu naik dan sebuah objek bintang muda (YSO) lahir. Setelah puluhan ribu tahun, protobintang di pusat cukup panas untuk mulai menyatukan hidrogen di intinya dan mulai bersinar. Radiasi dari bintang yang baru lahir menggerogoti awan kelahiran, akhirnya menghancurkannya sepenuhnya. Sinar ultraviolet dari bintang-bintang terdekat juga memahat pembibitan kelahiran bintang. Proses ini disebut photodissociation, dan merupakan produk sampingan dari kelahiran bintang.

Bergantung pada seberapa banyak massa yang ada di awan, bintang-bintang yang lahir di dalamnya dapat berada di sekitar massa Matahari - atau jauh, jauh lebih besar. Nebula Carina memiliki banyak bintang yang sangat masif, yang terbakar sangat panas dan cerah serta hidup singkat beberapa juta tahun. Bintang seperti Matahari, yang lebih dari katai kuning, bisa hidup sampai miliaran tahun. Nebula Carina memiliki campuran bintang, Semua lahir dalam kelompok dan tersebar di ruang angkasa.

Saat bintang memahat awan kelahiran dari gas dan debu, mereka menciptakan bentuk yang luar biasa indah. Di Nebula Carina, ada beberapa daerah yang telah diukir oleh aksi radiasi dari bintang-bintang terdekat.

Salah satunya adalah Mystic Mountain, pilar bahan pembentuk bintang yang membentang lebih dari tiga tahun cahaya ruang. Berbagai "puncak" di gunung itu mengandung bintang-bintang baru yang sedang mencari makan, sementara bintang-bintang terdekat membentuk bagian luarnya. Di bagian paling atas dari beberapa puncak adalah jet materi mengalir dari bintang-bintang bayi yang tersembunyi di dalamnya. Dalam beberapa ribu tahun, wilayah ini akan menjadi rumah bagi sekelompok kecil bintang muda yang terbuka di dalam batas Nebula Carina yang lebih besar. Ada banyak gugus bintang (asosiasi bintang) di nebula, yang memberikan wawasan astronom tentang cara bintang terbentuk bersama di galaksi.

Gugus bintang masif yang disebut Trumpler 14 adalah salah satu gugus terbesar di Nebula Carina. Ini berisi beberapa bintang paling masif dan terpanas di Bima Sakti. Trumpler 14 adalah gugusan bintang terbuka yang mengemas sejumlah besar bintang muda bercahaya panas yang dikemas ke dalam wilayah sekitar enam tahun cahaya. Itu bagian dari kelompok besar bintang muda panas yang disebut asosiasi bintang Carina OB1. Asosiasi OB adalah kumpulan di mana saja antara 10 hingga 100 bintang panas, muda, masif yang masih berkerumun setelah lahir.

Asosiasi Carina OB1 berisi tujuh kelompok bintang, semuanya lahir pada waktu yang sama. Ini juga memiliki bintang besar dan sangat panas yang disebut HD 93129Aa. Para astronom memperkirakannya 2,5 juta kali lebih terang daripada matahari dan itu salah satu yang termuda dari bintang-bintang panas besar di gugusan. Trumpler 14 sendiri baru berusia sekitar setengah juta tahun. Sebaliknya, gugus bintang Pleiades di Taurus berusia sekitar 115 juta tahun. Bintang-bintang muda di gugus Trumpler 14 mengirimkan angin kencang ke nebula, yang juga membantu memahat awan gas dan debu.

Ketika bintang-bintang Trumpler 14 menua, mereka mengkonsumsi bahan bakar nuklir mereka dengan kecepatan luar biasa. Ketika hidrogen mereka habis, mereka akan mulai mengonsumsi helium di inti mereka. Akhirnya, mereka akan kehabisan bahan bakar dan runtuh pada diri mereka sendiri. Akhirnya, monster bintang besar ini akan meledak dalam ledakan bencana luar biasa yang disebut "ledakan supernova"Gelombang kejut dari ledakan itu akan mengirim elemen mereka ke luar angkasa. Materi itu akan memperkaya generasi bintang masa depan yang akan dibentuk di Nebula Carina.

Menariknya, meskipun banyak bintang telah terbentuk di dalam cluster terbuka Trumpler 14, masih ada beberapa awan gas dan debu yang tersisa. Salah satunya adalah gumpalan hitam di tengah kiri. Mungkin memupuk beberapa bintang lagi yang pada akhirnya akan menghancurkan créche mereka dan bersinar dalam beberapa ratus ribu tahun.

Tidak jauh dari Trumpler 14 adalah gugus bintang masif bernama Trumpler 16 - juga bagian dari asosiasi Carina OB1. Seperti rekan di sebelahnya, gugusan terbuka ini penuh dengan bintang-bintang yang hidup cepat dan akan mati muda. Salah satu bintang itu adalah variabel biru bercahaya yang disebut Eta Carinae.

Bintang masif ini (salah satunya a pasangan binertelah mengalami pergolakan sebagai awal dari kematiannya dalam ledakan supernova besar yang disebut hipernova, sekitar 100.000 tahun ke depan. Pada tahun 1840-an, bintang itu menjadi cerah untuk menjadi bintang paling terang kedua di langit. Itu kemudian meredup selama hampir seratus tahun sebelum memulai pencerahan yang lambat pada tahun 1940-an. Bahkan sekarang, ini adalah bintang yang kuat. Ini memancarkan energi lima juta kali lebih banyak daripada Matahari, bahkan ketika ia bersiap untuk kehancuran akhirnya.

Bintang kedua dari pasangan ini juga sangat masif - sekitar 30 kali massa Matahari - tetapi disembunyikan oleh awan gas dan debu yang dikeluarkan oleh bintang utamanya. Awan itu disebut "Homunculus" karena tampaknya memiliki bentuk yang hampir menyerupai manusia. Penampilannya yang tidak teratur adalah sesuatu yang misterius; tidak ada yang yakin mengapa awan peledak di sekitar Eta Carinae dan rekannya memiliki dua lobus dan ditutup di tengah.

Ketika Eta Carinae meniup tumpukannya, itu akan menjadi objek paling terang di langit. Selama berminggu-minggu, perlahan akan memudar. Sisa-sisa bintang asli (atau kedua bintang, jika keduanya meledak) akan mengalir deras di gelombang kejut nebula. Akhirnya, materi itu akan menjadi blok bangunan generasi baru bintang di masa depan yang jauh.

Skygazers yang menjelajah ke selatan mencapai belahan bumi utara dan seluruh belahan selatan dapat dengan mudah menemukan nebula di jantung rasi bintang. Sangat dekat dengan rasi bintang Crux, juga dikenal sebagai Southern Cross. Nebula Carina adalah objek mata telanjang yang baik dan menjadi lebih baik dengan melihat melalui teropong atau teleskop kecil. Pengamat dengan teleskop berukuran besar dapat menghabiskan banyak waktu menjelajahi kluster Trumpler, Homunculus, Eta Carinae, dan wilayah Keyhole di jantung nebula. Nebula paling baik dilihat selama belahan bumi bagian selatan musim panas dan awal musim gugur (belahan bumi utara musim dingin dan awal musim semi).

Bagi pengamat amatir dan profesional, Nebula Carina menawarkan kesempatan untuk melihat daerah yang mirip dengan yang melahirkan Matahari kita sendiri dan planet miliaran tahun yang lalu. Mempelajari wilayah-wilayah persalinan dalam nebula ini memberi para astronom wawasan lebih dalam tentang proses persalinan dan cara-cara yang dikelompokkan bersama-sama setelah mereka dilahirkan.

Di masa depan yang jauh, pengamat juga akan menyaksikan bintang di jantung nebula meledak dan mati, menyelesaikan siklus kehidupan bintang.