Jakarta, Gatra.com - Sejak ditemukan pada tahun 2017, suasana misterius telah mengelilingi objek antarbintang pertama yang diketahui mengunjungi Tata Surya kita. Sebuah benda langit memanjang berbentuk cerutu bernama 'Oumuamua (bahasa Hawai untuk "seorang utusan dari jauh yang tiba lebih dulu"). Sciencedaily.com, 13/04.

Bagaimana itu terbentuk, dan dari mana asalnya? Sebuah studi baru yang diterbitkan 13 April di Nature Astronomy menawarkan jawaban komprehensif pertama untuk pertanyaan-pertanyaan ini.

Penulis pertama Yun Zhang di Observatorium Astronomi Nasional Akademi Ilmu Pengetahuan Cina dan Douglas NC Lin dari Universitas California, Santa Cruz, menggunakan simulasi komputer untuk menunjukkan bagaimana benda-benda seperti 'Oumuamua dapat terbentuk di bawah pengaruh kekuatan pasang surut seperti yang dirasakan lautan Bumi. Teori formasi mereka menjelaskan semua karakteristik 'Oumuamua yang tidak biasa.

"Kami menunjukkan bahwa 'objek antar bintang seperti 'Oumuamua dapat diproduksi melalui fragmentasi pasang surut yang luas selama pertemuan dekat tubuh induk (sebuah planet) dengan bintang inangnya, dan kemudian dikeluarkan ke ruang antarbintang," kata Lin, profesor emeritus astronomi dan astrofisika di UC Santa Cruz .

Ditemukan pada 19 Oktober 2017, oleh Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System 1 (Pan-STARRS1) di Hawaii, 'Oumuamua sama sekali tidak seperti yang lainnya di Tata Surya kita, menurut Zhang. Permukaannya yang kering, bentuknya memanjang yang tidak biasa, dan gerakan yang membingungkan bahkan membuat beberapa ilmuwan bertanya-tanya apakah itu adalah wahana alien.

"Ini benar-benar objek misterius, tetapi beberapa tanda, seperti warna dan tidak adanya emisi radio, menunjukkan 'Oumuamua menjadi objek alami," kata Zhang.

"Tujuan kami adalah membuat skenario komprehensif, berdasarkan pada prinsip-prinsip fisik yang dipahami dengan baik, untuk mengumpulkan semua petunjuk yang menggiurkan," kata Lin.

Para astronom menduga bahwa objek antarbintang pertama yang mereka deteksi adalah benda sedingin es seperti komet. Objek es seperti yang mengisi awan Oort, tempat penyimpanan komet di bagian terluar Tata Surya kita, berevolusi pada jarak yang sangat besar dari bintang inangnya, kaya akan volatil, dan sering dibuang dari sistem inangnya oleh interaksi gravitasi. Mereka juga sangat terlihat karena sublimasi senyawa volatil, yang menciptakan koma komet (atau "ekor") ketika dihangatkan oleh matahari. 'Penampilan kering Oumuamua, bagaimanapun, mirip dengan benda berbatu seperti asteroid Tata Surya, menunjukkan skenario ejeksi yang berbeda.

Peneliti lain telah menghitung bahwa pasti ada populasi benda antarbintang yang sangat besar seperti 'Oumuamua. "Penemuan 'Oumuamua menyiratkan bahwa populasi benda berbatu antar bintang jauh lebih besar dari yang kita duga sebelumnya," kata Zhang. "Rata-rata, setiap sistem planet harus mengeluarkan sekitar seratus triliun benda seperti 'Oumuamua. Kita perlu membuat skenario yang sangat umum untuk menghasilkan objek semacam ini."

Ketika benda langit yang lebih kecil melewati sangat dekat dengan benda langit lain yang jauh lebih besar, kekuatan pasang surut dapat merobek-robeknya menjadi serpihan yang lebih kecil, seperti yang terjadi pada komet Shoemaker-Levy 9 ketika mendekati Jupiter. Proses gangguan pasang surut dapat mengeluarkan beberapa puing ke ruang antarbintang, yang telah diusulkan sebagai kemungkinan asal usul 'Oumuamua. Tetapi apakah proses seperti itu dapat menjelaskan karakteristik membingungkan 'Oumuamua masih sangat tidak pasti.

Zhang dan Lin menjalankan simulasi komputer resolusi tinggi untuk memodelkan dinamika struktural dari sebuah benda yang terbang dekat bintang. Mereka menemukan bahwa jika objek itu cukup dekat dengan bintang, bintang itu dapat merobeknya menjadi fragmen yang sangat memanjang yang kemudian dikeluarkan ke ruang antarbintang. "Bentuk memanjang lebih menarik ketika kita mempertimbangkan variasi kekuatan material selama pertemuan bintang. Rasio sumbu panjang ke sumbu pendek bisa lebih besar dari sepuluh banding satu," kata Zhang.

Pemodelan termal para peneliti menunjukkan bahwa permukaan fragmen yang dihasilkan dari gangguan tubuh awal akan meleleh pada jarak yang sangat pendek dari bintang dan rekondensasi pada jarak yang lebih besar, sehingga membentuk kerak kohesif yang akan memastikan stabilitas struktural pada bentuk memanjang. .

"Difusi panas selama proses gangguan pasang surut bintang juga mengkonsumsi volatil dalam jumlah besar, yang tidak hanya menjelaskan warna permukaan Oumuamua dan tidak adanya koma yang terlihat, tetapi juga menjelaskan kekeringan yang disimpulkan dari populasi antarbintang," kata Zhang. "Namun demikian, beberapa volatil bersuhu tinggi sublimasi yang terkubur di bawah permukaan, seperti es air, dapat tetap dalam bentuk kental."

Pengamatan 'Oumuamua tidak menunjukkan aktivitas komet, dan hanya es air yang merupakan sumber yang mengeluarkan gas (outgassing) yang mungkin untuk menjelaskan gerakan non-gravitasinya. Jika 'Oumuamua diproduksi dan dikeluarkan oleh skenario Zhang dan Lin, banyak es air residu dapat diaktifkan selama perjalanannya melalui tata surya. Hasil pengeluaran gas akan menyebabkan percepatan yang cocok dengan lintasan seperti komet 'Oumuamua.

"Skenario fragmentasi pasang surut tidak hanya menyediakan cara untuk membentuk satu Oumuamua, tetapi juga menyumbang populasi besar benda-benda antar-bintang seperti asteroid," kata Zhang.

Perhitungan para peneliti menunjukkan efisiensi gaya pasang surut dalam memproduksi objek semacam ini. Kemungkinan nenek moyang, termasuk komet jangka panjang, cakram puing, dan bahkan super-Bumi, dapat ditransformasikan menjadi potongan 'ukuran Oumuamua selama perjumpaan dengan bintang induknya.

Karya ini mendukung perkiraan sejumlah besar objek antarbintang 'mirip Oumuamua. Karena benda-benda ini dapat melewati domain zona layak huni, kemungkinan bahwa mereka dapat mengangkut materi yang mampu menghasilkan kehidupan (disebut panspermia) tidak dapat dikesampingkan. "Ini adalah bidang yang sangat baru. Objek antarbintang ini dapat memberikan petunjuk kritis tentang bagaimana sistem planet terbentuk dan berevolusi," kata Zhang.

Menurut Lin, "'Oumuamua hanyalah puncak gunung es. Kami mengantisipasi lebih banyak pengunjung antarbintang dengan ciri-ciri serupa yang akan ditemukan melalui pengamatan di masa mendatang dengan Observatorium Vera C. Rubin yang akan datang."

Astronom Akademi Angkatan Laut AS, Matthew Knight, yang merupakan co-pemimpin tim 'Institut Ilmu Luar Angkasa Internasional Oumuamua dan tidak terlibat dalam studi baru ini, mengatakan "pekerjaan yang luar biasa untuk menjelaskan berbagai sifat yang tidak biasa dari' Oumuamua dengan sebuah model tunggal, koheren."

"Karena objek antarbintang di masa depan ditemukan di tahun-tahun mendatang, akan sangat menarik untuk melihat apakah ada benda yang memperlihatkan sifat seperti Oumuamua. Jika demikian, ini mungkin mengindikasikan bahwa proses yang dijelaskan dalam penelitian ini tersebar luas," kata Knight.