Bintang Gagal atau Planet Raksasa? Astronom Bingung Tentukan Batas Brown Dwarf

DALAM kacamata astronomi, alam semesta biasanya bekerja dengan aturan yang jelas. Namun, kelompok objek langit yang dikenal sebagai brown dwarf atau kerdil cokelat terus menolak untuk dikategorikan. Objek ini terlalu besar untuk disebut planet, namun terlalu kecil untuk menjadi bintang sejati.

Sebuah studi terbaru yang diterbitkan dalam The Astronomical Journal mencoba membedah misteri ini. Tim peneliti yang dipimpin oleh Gregory Gilbert, astrofisikawan dari University of California Los Angeles (UCLA), mengamati 70 objek yang rentang massanya dimulai dari planet seukuran Jupiter hingga kerdil cokelat yang nyaris menjadi bintang.

Dua Jalur Pembentukan yang Berbeda

Secara teori, bintang dan planet terbentuk dengan cara yang sangat kontras. Bintang terbentuk dari luar ke dalam, gumpalan gas dalam awan molekul runtuh karena gravitasinya sendiri hingga inti atom di dalamnya menyatu dan melepaskan panas serta cahaya.

Baca juga : Temuan Baru Teleskop James Webb, Batas Ukuran Planet Ternyata Lebih Besar dari Dugaan

Sebaliknya, planet gas raksasa terbentuk dari dalam ke luar melalui proses akresi inti. Butiran debu di sekitar bintang muda saling menempel hingga membentuk inti berbatu yang kemudian menarik lapisan gas tebal.

Masalah muncul pada objek di "wilayah tengah". Kerdil cokelat (dengan massa 13 hingga 80 kali Jupiter) tidak cukup masif untuk melakukan fusi hidrogen layaknya bintang, namun cukup besar untuk membakar deuterium. Ada pula "sub-brown dwarf", planet gas yang sangat masif namun belum memenuhi syarat sebagai kerdil cokelat.

Hasil yang Mengecewakan Namun Menarik

Para astronom awalnya berharap menemukan garis pemisah yang jelas berdasarkan massa, bentuk orbit, atau kandungan elemen berat (metalisitas) bintang induknya. Namun, kenyataan di lapangan justru jauh lebih rumit.

Baca juga : Rahasia Masa Remaja Planet, Teleskop ALMA Potret Tabrakan Antar Planet

"Tepatnya seberapa besar objek yang dapat dibentuk melalui akresi inti atau seberapa kecil objek yang dapat dibentuk melalui ketidakstabilan piringan atau fragmentasi awan masih belum dapat ditentukan," tulis Gilbert dan rekan-rekannya dalam makalah tersebut.

Penelitian ini menemukan bahwa hubungan antara massa objek dan cara pembentukannya lebih menyerupai spektrum yang gradasi daripada pembagian kelompok yang tegas. Misalnya, objek dengan massa lebih kecil cenderung memiliki orbit yang lebih bulat, sementara objek masif memiliki variasi orbit yang lebih liar. Namun, transisi ini terjadi secara sangat perlahan.

Teka-teki "Logam" Bintang Induk

Salah satu indikator utama yang diuji adalah metalisitas, kandungan elemen yang lebih berat dari helium pada bintang induk. Secara teori, planet raksasa hanya bisa tumbuh besar melalui akresi jika sistem bintangnya kaya akan logam. Namun, data menunjukkan tidak ada hubungan antara massa gas raksasa dengan metalisitas bintang induknya.

Artinya, beberapa objek terbentuk seperti planet dan yang lainnya terbentuk seperti bintang, namun menghasilkan wujud dan massa yang serupa. Hingga saat ini, astronom belum bisa memastikan apakah sebuah objek adalah "bintang yang gagal" atau "planet yang sangat sukses" hanya dengan melihat fisiknya.

"Mungkin... garis pemisah yang jelas antara jalur pembentukan memang ada, tetapi kita belum menemukannya, entah karena jumlah objek yang diperiksa belum cukup atau karena kita belum meneliti kombinasi parameter yang tepat," pungkas tim peneliti.

Untuk saat ini, para ilmuwan harus menerima kenyataan bahwa alam semesta jauh lebih berantakan dan kompleks daripada kotak-kotak kategori yang mereka buat. (Space/Z-2)