Tidak semua bintang yang baru lahir muncul dari awan kelahiran kosmiknya dengan kecepatan yang sama. Menurut sebuah studi baru yang komprehensif, kecepatan gugus bintang membersihkan gas dan debu di sekitarnya sangat bergantung pada massanya. Gugus bintang masif melepaskan diri dari lingkungan kelahirannya secara signifikan lebih cepat dibandingkan gugus bintang yang lebih kecil.
Temuan ini, yang dipublikasikan di Nature Astronomy, memberikan data penting tentang “umpan balik bintang”—proses di mana bintang-bintang muda mempengaruhi lingkungannya melalui radiasi, angin, dan ledakan. Dengan menetapkan garis waktu yang konkrit untuk fenomena ini, para astronom dapat lebih memahami bagaimana galaksi berevolusi dan mengapa pembentukan planet merupakan proses yang sangat rapuh.
Mengamati Potret Kosmik
Karena masa hidup manusia terlalu pendek untuk menyaksikan satu gugus bintang berevolusi selama jutaan tahun, para peneliti menggunakan teknik observasi yang cerdas. Dengan menggunakan data dari Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA dan Teleskop Luar Angkasa James Webb, para ilmuwan menganalisis hampir 9.000 gugus bintang di empat galaksi berbeda: Messier 51, Messier 83, NGC 4449, dan NGC 628.
Dengan mengamati cluster pada berbagai tahap perkembangan, peneliti menciptakan “urutan snapshot”. Beberapa cluster masih tertanam dalam awan tebal gas dan debu, hanya terlihat melalui cahaya inframerah. Yang lainnya muncul sebagian, sementara beberapa lainnya terekspos sepenuhnya ke galaksi.
Temuan Utama: Cluster terbesar membersihkan awan di sekitarnya dalam waktu sekitar 5 juta tahun. Sebaliknya, gugus yang lebih kecil memerlukan waktu 7 hingga 8 juta tahun untuk melepaskan diri.
Mengapa Massa Penting
Konsistensi hasil ini di empat galaksi berbeda menunjukkan bahwa garis waktu ini merupakan ciri mendasar pembentukan bintang, bukan anomali lokal.
Prosesnya dimulai dengan “bintang bayi” yang tersembunyi jauh di dalam awan buram. Ketika bintang-bintang ini tumbuh, mereka menjadi mesin yang energik. Mereka memanaskan gas di sekitarnya dan mengeluarkan radiasi yang kuat serta angin bintang. Energi ini mendorong lapisan pelindung debu dan gas menjauh, yang pada akhirnya mengungkap gugus tersebut.
Peneliti memperkirakan durasi setiap fase dengan menghitung berapa banyak cluster yang muncul di setiap fase. Logikanya jelas: jika suatu tahapan umum terjadi di antara klaster yang diamati, maka tahapan tersebut akan berlangsung lebih lama; jika jarang, maka akan berlalu dengan cepat. Data menunjukkan bahwa kelompok besar menghasilkan energi yang cukup untuk menghempaskan lingkungannya jauh lebih efisien dibandingkan kelompok kecil.
Implikasi terhadap Evolusi Galaksi
Proses pembersihan yang cepat ini mempunyai konsekuensi besar terhadap struktur galaksi. Setelah awan pelindung hilang, radiasi ultraviolet bintang dilepaskan ke medium antarbintang. Radiasi ini bertabrakan dengan gas di dekatnya, yang sering kali mensterilkan wilayah galaksi dan mencegah terbentuknya bintang-bintang baru di wilayah tersebut.
Pada dasarnya, gugus bintang yang paling masif adalah yang paling mengganggu. Mereka mengonsumsi materi kelahirannya dengan cepat dan kemudian memancarkan energi yang menekan pembentukan bintang di masa depan di sekitarnya. Hal ini membantu menjelaskan mengapa sebagian besar gas di galaksi tidak pernah digunakan untuk menciptakan bintang-bintang baru.
Jendela Rapuh untuk Pembentukan Planet
Studi ini juga menyoroti kerentanan kritis terhadap pembentukan planet. Bintang-bintang muda terbentuk dengan piringan gas dan debu yang berputar di sekelilingnya, yang akhirnya menyatu menjadi planet. Namun, piringan protoplanet ini sangat rapuh.
Jika sebuah gugus bintang membersihkan awan di sekitarnya terlalu cepat, piringan tersebut akan terkena radiasi eksternal yang keras lebih awal dari yang diperkirakan. Paparan dini ini dapat menghilangkan material yang dibutuhkan untuk membangun dunia, sehingga mengganggu proses pembentukan planet.
Ringkasannya: Massa sebuah gugus bintang menentukan seberapa cepat ia mengekspos dirinya ke galaksi. Gugus bintang masif berevolusi dengan cepat, mengubah lingkungannya dan berpotensi menghambat pembentukan bintang dan planet baru di wilayah sekitarnya. Penelitian ini menghubungkan siklus hidup gugus bintang dengan evolusi galaksi yang lebih luas dan berjangka panjang.
