Kelahiran bintang adalah proses yang telah terjadi di alam semesta selama lebih dari 13 miliar tahun. Bintang-bintang pertama terbentuk dari awan raksasa hidrogen dan tumbuh menjadi bintang supermasif. Mereka akhirnya meledak sebagai supernova, dan menyemai alam semesta dengan elemen-elemen baru untuk bintang-bintang baru. Tetapi, sebelum masing-masing bintang dapat menghadapi nasib pamungkasnya, ia harus melalui proses pembentukan panjang yang mencakup beberapa waktu sebagai protobintang.
Para astronom tahu banyak tentang proses pembentukan bintang, meskipun tentu ada lebih banyak yang harus dipelajari. Itu sebabnya mereka mempelajari sebanyak mungkin daerah kelahiran bintang yang berbeda menggunakan instrumen seperti itu Teleskop Luar Angkasa Hubble, itu Spitzer Space Telescope, dan observatorium berbasis darat yang dilengkapi dengan instrumen astronomi inframerah-sensitif. Mereka juga gunakan teleskop radio untuk mempelajari benda-benda bintang muda karena mereka terbentuk. Para astronom telah berhasil memetakan hampir setiap bit proses dari saat awan gas dan debu mulai menyusuri jalan menuju ketenaran.
Dari Gas Cloud ke Protostar
Kelahiran bintang dimulai ketika awan gas dan debu mulai berkontraksi. Mungkin supernova terdekat telah meledak dan mengirimkan gelombang kejut melalui awan, menyebabkannya mulai bergerak. Atau, mungkin bintang yang berkeliaran dan efek gravitasinya memulai gerakan lambat awan itu. Apa pun yang terjadi, akhirnya bagian-bagian awan mulai menjadi lebih padat dan lebih panas ketika lebih banyak bahan "tersedot" oleh tarikan gravitasi yang meningkat. Wilayah tengah yang terus tumbuh disebut inti padat. Beberapa awan cukup besar dan mungkin memiliki lebih dari satu inti padat, yang menyebabkan bintang-bintang dilahirkan secara berkelompok.
Pada intinya, ketika ada bahan yang cukup untuk memiliki gravitasi diri, dan tekanan luar yang cukup untuk menjaga daerah stabil, benda-benda masak bersama cukup lama. Lebih banyak material jatuh, suhu naik, dan medan magnet menyusup melalui material. Inti yang padat belum menjadi bintang, hanya benda yang perlahan memanas.
Semakin banyak material yang tersapu ke inti, ia mulai runtuh. Akhirnya, menjadi cukup panas untuk mulai bersinar dalam cahaya inframerah. Ini masih belum menjadi bintang - tetapi itu menjadi bintang proto rendah-massa. Periode ini berlangsung sekitar satu juta tahun atau lebih untuk sebuah bintang yang akan berakhir seukuran Matahari ketika ia dilahirkan.
Pada titik tertentu, sebuah disk berbentuk materi di sekitar protobintang. Ini disebut cakram circumstellar, dan biasanya mengandung gas dan debu serta partikel-partikel batuan dan es. Ini mungkin merupakan bahan yang menyalurkan ke bintang, tetapi juga merupakan tempat kelahiran planet-planet akhirnya.
Protostars ada selama satu juta tahun atau lebih, berkumpul dalam material dan tumbuh dalam ukuran, kepadatan, dan suhu. Akhirnya, suhu dan tekanan tumbuh begitu banyak sehingga fusi nuklir dinyalakan di inti. Saat itulah protobintang menjadi bintang - dan meninggalkan bayi bintang di belakang. Para astronom juga menyebut bintang "pre-main-sequence" protostars karena mereka belum mulai memadukan hidrogen dalam inti mereka. Begitu mereka memulai proses itu, bintang bayi menjadi balita yang berangin, berangin, dan aktif, dan sedang dalam perjalanan menuju kehidupan yang panjang dan produktif.
Di mana Astronom Temukan Protostars
Ada banyak tempat di mana bintang-bintang baru dilahirkan di galaksi kita. Wilayah-wilayah itu adalah tempat para astronom berburu perburuan liar. Itu Orion Nebula nursery bintang adalah tempat yang bagus untuk mencari mereka. Ini adalah awan molekul raksasa sekitar 1.500 tahun cahaya dari Bumi dan telah memiliki sejumlah bintang baru lahir yang tertanam di dalamnya. Namun, itu juga memiliki awan kecil berbentuk telur yang disebut "disk protoplanet" yang kemungkinan menyimpan protostars di dalamnya. Dalam beberapa ribu tahun, para protostar itu akan meledak menjadi bintang-bintang, menggerogoti awan-awan gas dan debu di sekelilingnya, dan bersinar sepanjang tahun-tahun cahaya.
Para astronom juga menemukan daerah kelahiran bintang di galaksi lain. Tidak diragukan lagi daerah tersebut, seperti daerah kelahiran bintang R136 di Nebula Tarantula di Awan Magellan Besar (galaksi pengiring ke Bima Sakti dan saudara kandung dari Galaksi Bima Sakti) Awan Magellan Kecil), juga dipenuhi oleh protostars. Lebih jauh lagi, para astronom telah melihat cracha kelahiran bintang di Galaksi Andromeda. Di mana pun astronom memandang, mereka menemukan proses pembentukan bintang yang penting ini terjadi di sebagian besar galaksi, sejauh mata memandang. Selama ada awan gas hidrogen (dan mungkin debu), ada banyak peluang dan bahan untuk membangun bintang-bintang baru, dari inti padat melalui protostars sampai ke matahari seperti kita sendiri.
Pemahaman tentang bagaimana bentuk bintang ini memberi banyak astronom wawasan tentang bagaimana bintang kita sendiri terbentuk, sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu. Seperti semua yang lain, itu mulai sebagai awan gas dan debu yang menyatu, dikontrak untuk menjadi protobintang, dan akhirnya mulai fusi nuklir. Sisanya, seperti kata mereka, adalah sejarah tata surya!