Pergi ke kandungan

Cakera sirkumnajam

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Cakera sirkumnajam HD 141943 dan HD 191089. Imej bawah adalah ilustrasi imej sebenar di atas.[1]

Cakera sirkumnajam (Jawi: ‏چکرا سيركومنجم‎‎; atau cakera lilit-bintang, Jawi: ‏چکرا ليليت بينتڠ‎‎) ialah torus, lempeng atau cakera tokokan berbentuk cincin atau gegelang bagi jirim yang terdiri daripada gas, debu, planetesimal, asteroid atau serpihan perlanggaran dalam orbit yang mengelilingi bintang. Di sekeliling bintang termuda, cakera ialah takungan bahan yang boleh membentuk planet. Sekitar bintang matang, cakera menunjukkan bahawa pembentukan planetesimal telah berlaku, dan di sekitar kerdil putih, cakera boleh menunjukkan bahawa bahan-bahan planet terselamat sepanjang evolusi bintang. Cakera sedemikian boleh terzahir dalam pelbagai cara.

Bintang muda

[sunting | sunting sumber]
Bintang SAO 206462 mempunyai cakera sirkumnajam yang luar biasa

Menurut model pembentukan bintang yang diterima secara meluas, kadangkala dirujuk sebagai hipotesis nebula, bintang muda (protobintang) terbentuk oleh keruntuhan graviti poket jirim dalam awan molekul gergasi. Bahan yang jatuh mempunyai sedikit momentum sudut, yang mengakibatkan pembentukan cakera protoplanet bergas di sekeliling bintang muda yang berputar. Yang pertama ialah cakera sirkumnajam yang berputar terdiri daripada gas tumpat dan debu yang terus memberi makan kepada bintang pusat. Ia mungkin mengandungi beberapa peratus jisim bintang induk, terutamanya dalam bentuk gas yang sebahagian besarnya hidrogen. Fasa pertambahan utama berlangsung selama beberapa juta tahun, dengan kadar pertambahan lazimnya antara 10−7 dan 10−9 jisim suria setahun (kadar untuk sistem tipikal yang dibentangkan dalam Hartmann et al.[2]).

Ilustrasi dinamik proplid

Cakera tersebut secara beransur-ansur menyejuk dalam apa yang dikenali sebagai peringkat bintang T Tauri. Dalam cakera ini, pembentukan butiran debu kecil yang diperbuat daripada batu dan ais boleh berlaku, dan ini boleh menggumpal menjadi planetesimal. Jika cakera itu cukup besar, tokokan larian bermula, mengakibatkan penampilan embrio planet. Pembentukan sistem planet dianggap sebagai hasil semula jadi daripada pembentukan bintang. Bintang seperti matahari biasanya mengambil masa kira-kira 100 juta tahun untuk terbentuk.

Sekitar Sistem Suria

[sunting | sunting sumber]
Gambaran artis tentang cakera peralihan di sekeliling bintang muda.[3]

Sistem binari

[sunting | sunting sumber]
Cakera sirkumbinari di sekeliling AK Scorpii, sistem muda dalam buruj Scorpius. Imej cakera telah diambil dengan ALMA.

Penurunan gas ke dalam sistem binari membolehkan pembentukan cakera sirkumnajam dan sirkumbinari. Pembentukan cakera sedemikian akan berlaku untuk mana-mana sistem binari apabila gas yang masuk mengandungi beberapa darjah momentum sudut.[4] Perkembangan umum pembentukan cakera diperhatikan dengan peningkatan tahap momentum sudut:

  • Cakera sirkumprimer ialah cakera yang mengorbit bintang utama (iaitu lebih besar) sistem binari.[4]</ref> Cakera jenis ini akan terbentuk melalui tokokan jika terdapat sebarang momentum sudut dalam gas yang jatuh.[4]
  • Cakera sirkumsekunder ialah cakera yang mengelilingi bintang sekunder (iaitu kurang jisim) bagi sistem bintang binari. Cakera jenis ini hanya akan terbentuk apabila tahap momentum sudut yang cukup tinggi terdapat dalam gas yang jatuh. Jumlah momentum sudut yang diperlukan adalah bergantung kepada nisbah jisim sekunder kepada primer.
  • Cakera sirkumbinari ialah cakera yang mengelilingi kedua-dua bintang primer dan sekunder. Cakera sedemikian akan terbentuk pada masa yang lebih lewat daripada cakera sirkumprimer dan sirkumsekunder, dengan jejari dalam jauh lebih besar daripada jejari orbit sistem binari. Cakera keliling boleh terbentuk dengan had jisim atas kira-kira 0.005 jisim suria,[5] pada ketika itu sistem binari secara amnya tidak dapat mengganggu cakera dengan cukup kuat untuk gas terus bertambah pada cakera sirkumprimer dan sirkumsekunder.[4] Contoh cakera sikumbinari boleh dilihat di sekeliling sistem bintang GG Tauri .[6]

Sebaik sahaja cakera sirkumnajam telah terbentuk, gelombang ketumpatan lingkaran dicipta dalam bahan bulatan melalui tork pembezaan disebabkan oleh graviti binari.[4] Majoriti cakera ini membentuk paksisimetri kepada satah binari, tetapi mungkin untuk proses seperti kesan Bardeen-Petterson,[7] medan magnet dwikutub yang tidak sejajar[8] dan tekanan sinaran[9] untuk menghasilkan ledingan atau kecondongan yang ketara kepada cakera pada mulanya rata.

Debu

[sunting | sunting sumber]
Awan gas dan debu purba mengelilingi bintang muda HD 163296 .[10]
  • Cakera serpihan terdiri daripada planetesimal bersama dengan habuk halus dan sejumlah kecil gas yang dihasilkan melalui perlanggaran dan penyejatan mereka. Gas asal dan zarah habuk kecil telah tersebar atau terkumpul ke dalam planet.[11]
  • Awan zodiak atau debu antara planet ialah bahan dalam Sistem Suria yang dicipta oleh perlanggaran asteroid dan penyejatan komet yang dilihat oleh pemerhati di Bumi sebagai jalur cahaya yang bertaburan di sepanjang ekliptik sebelum matahari terbit atau selepas matahari terbenam.
  • Debu eksozodiak ialah debu di sekeliling bintang lain daripada Matahari di lokasi yang serupa dengan Cahaya Zodiak dalam Sistem Suria.

Peringkat-peringkat

[sunting | sunting sumber]
Cakera protoplanet AS 209 .[12]

Peringkat dalam cakera sirkumnajam merujuk kepada struktur dan komposisi utama cakera pada masa yang berbeza semasa evolusinya. Peringkat termasuk fasa apabila cakera terdiri terutamanya daripada zarah bersaiz submikron, evolusi zarah ini menjadi butiran dan objek yang lebih besar, penggumpalan objek yang lebih besar menjadi planetesimal, dan pertumbuhan dan evolusi orbit planetesimal ke dalam sistem planet, seperti Sistem Suria atau banyak bintang lain.

Ilustrasi artis yang memberikan gambaran ringkas tentang kawasan utama cakera protoplanet, yang digariskan oleh garis jelaga dan fros

Peringkat utama evolusi cakera sirkumnajam:[13]

  • Cakera protoplanet: Pada peringkat ini sejumlah besar bahan pruba (cth, gas dan habuk) wujud dan cakera itu cukup besar untuk mempunyai potensi membentuk planet.
  • Cakera peralihan: Pada peringkat ini, cakera menunjukkan pengurangan ketara dalam kehadiran gas dan habuk dan membentangkan sifat antara cakera protoplanet dan serpihan.
  • Cakera serpihan: Pada peringkat ini cakera sirkumnajam ialah cakera habuk yang lemah, memberikan jumlah gas yang kecil atau bahkan tiada gas langsung. Ia dicirikan dengan mempunyai hayat debu lebih kecil daripada umur cakera, oleh itu menunjukkan bahawa cakera adalah generasi kedua dan bukannya primordial.

Lihat juga

[sunting | sunting sumber]


Rujukan

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ "Circumstellar Disks HD 141943 and HD 191089". ESA/Hubble images. Dicapai pada 29 April 2014.
  2. ^ Hartmann, L; Calvet, N; Gullbring, E; D’Alessio, P (1998). "Accretion and the Evolution of T Tauri Disks". The Astrophysical Journal. 495 (1): 385–400. Bibcode:1998ApJ...495..385H. doi:10.1086/305277.
  3. ^ "ALMA Reveals Planetary Construction Sites". Dicapai pada 21 December 2015.
  4. ^ a b c d e Bate, M; Bonnell, A (1997). "Accretion during binary star formation - II. Gaseous accretion and disc formation". MNRAS. 285 (1): 33–48. Bibcode:1997MNRAS.285...33B. doi:10.1093/mnras/285.1.33.
  5. ^ Larwood, J.D.; Papaloizou, J.C.B. (1997). "The hydrodynamical response of a tilted circumbinary disc: linear theory and non-linear numerical simulations". MNRAS. 285 (2): 288. arXiv:astro-ph/9609145. Bibcode:1997MNRAS.285..288L. doi:10.1093/mnras/285.2.288.
  6. ^ C. Roddier; F. Roddier; M. J. Northcott; J. E. Graves; K. Jim (1996). "Adaptive optics imaging of GG Tauri: Optical detection of the circumbinary ring". The Astrophysical Journal. 463: 326–335. Bibcode:1996ApJ...463..326R. doi:10.1086/177245.
  7. ^ J. M. Bardeen; J. A. Petterson (1975). "The Lense-Thirring effect and accretion discs around Kerr black holes". The Astrophysical Journal Letters. 195: L65–L67. Bibcode:1975ApJ...195L..65B. doi:10.1086/181711.
  8. ^ C. Terquem; J. C. B. Papaloizou (2000). "The response of an accretion disc to an inclined dipole with application to AA Tau". Astronomy and Astrophysics. 360: 1031. arXiv:astro-ph/0006113. Bibcode:2000A&A...360.1031T.
  9. ^ J. E. Pringle (1996). "Self-induced warping of accretion discs". MNRAS. 281 (1): 357–361. Bibcode:1996MNRAS.281..357P. doi:10.1093/mnras/281.1.357.
  10. ^ "Planets in the Making". www.eso.org. Dicapai pada 26 December 2016.
  11. ^ Klahr, Hubert; Brandner, Wolfgang (2006). Planet Formation. Cambridge University Press. m/s. 25. ISBN 0-521-86015-6.
  12. ^ "Safe havens for young planets". www.eso.org (dalam bahasa Inggeris). Dicapai pada 4 February 2019.
  13. ^ Hughes, Amy (2010). "Circumstellar Disk Structure and Evolution through Resolved Submillimeter Observations" (PDF). Dicapai pada 2 February 2016.

Pautan luar

[sunting | sunting sumber]
Diambil daripada "https://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cakera_sirkumnajam&oldid=6050644"