PENCARIAN MOLEKUL ORGANIK KOMPLEKS ( COMs) DI G24.78+0.08 DARI PENGAMATAN ALMA TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana dari Institut Teknologi Bandung Oleh DIO BRAMANTIO NIM 10318007 PROGRAM STUDI SARJANA ASTRONOMI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2024 PENGESAHAN PENCARIAN MOLEKUL ORGANIK KOMPLEKS ( COMs) DI G24.78+0.08 DARI PENGAMATAN ALMA Oleh Dio Bramantio NIM 10318007 Program Studi Sarjana Astronomi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung Bandung, 13 September 2024 Menyetujui Dosen Pembimbing, Prof. Dr. Taufiq Hidayat, DEA NIP 196504271990011001 Tim Penguji: 1. Dr. Yayan Sugianto, S.Si., M.Si. 2. Dr. Muhamad Irfan Hakim, S.Si., M.Si. ii PEDOMAN PENGGUNAAN BUKU TUGAS AKHIR Buku Tugas Akhir Sarjana ini tidak dipublikasikan, namun terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung. Buku ini dapat diakses umum, dengan ketentuan bahwa penulis memiliki hak cipta dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin penulis, dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh buku Tugas Akhir harus atas izin Program Studi Sarjana Astronomi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung. iii KATA PENGANTAR iv ABSTRAK Molekul organik kompleks (COM) adalah molekul berbasis karbon yang mengandung atom berjumlah enam atau lebih, dan dianggap sebagai blok pembangun kehidupan. Beberapa COM seperti metanol (Fontani dkk. 2011), metil format & dimetil eter (Bisschop dkk. 2007) lebih berlimpah di daerah pembentukan bintang dengan massa yang lebih besar. Gas sekitar inti yang mengandung COM dipanaskan oleh radiasi protobintang pusat, yang menyebabkan desorpsi termal molekul berat dari mantel es dan permukaan debu, diikuti oleh reaksi fase gas yang mendorong kompleksitas kimia. Daerah pembentukan bintang masif (High-mass Star Forming Region/HMSFR) adalah daerah di mana bintang-bintang masif (≥8M⊙) terbentuk, dan “masif” tidak mengacu pada ukuran dari daerahnya sendiri, melainkan massa bintang-bintang yang terbentuk di dalamnya. Dalam tugas akhir ini, penulis menggunakan data ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) dan mengolahnya dengan CASA untuk mendeteksi dan mengidentifikasi berbagai molekul organik yang ada dalam HMSFR G24.78+0.08. ALMA mendeteksi spektral kontinum dan emisi garis dari objek yang diamati pada berbagai panjang gelombang milimeter/sub-milimeter. Data dianalisis menggunakan prosedur reduksi dan kalibrasi standar, dan berdasarkan spektrum yang dihasilkan, keberadaan garis emisi dari molekul target dapat diidentifikasi. Dari 16 spesies molekul yang dideteksi, terdapat 11 COM yang terkandung pada objek ini seperti metanol, sianoasetilen, metil format, dll. Selain itu, berbagai molekul bisa menjadi struktur tracer seperti 13 CO yang menjadi outflow tracer dan HNCO yang menjadi hot core tracer. Kata kunci: Molekul Organik Kompleks (COM), Bintang: masif, Bintang: Pembentukan. v ABSTRACT Complex Organic Molecules (COMs) are carbon-based molecules that contain six or more atoms and are considered the building blocks of life. Some COMs, such as methanol (Fontani dkk., 2011), methyl formate, and dimethyl ether (Bisschop dkk., 2007), are more abundant in regions of star formation with larger masses. The gas surrounding the core containing COMs is heated by the radiation from the central protobintang, leading to the thermal desorption of heavy molecules from the ice mantle and dust surface, followed by gas-phase reactions that drive chemical complexity. High-mass Star Forming Regions (HMSFR) are areas where high-mass stars (≥8M⊙) are formed, and "high-mass” refers not to the size of the region itself but to the mass of the stars formed within it. In this thesis, the author utilized data from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) and processed it with CASA to detect and identify various organic molecules present in the HMSFR G24.78+0.08. ALMA detected spectral continuum and line emissions from the observed object at various millimeter/sub-millimeter wavelengths. The data were analyzed using standard reduction and calibration procedures, and based on the generated spectra, the presence of emission lines from the target molecules could be identified. Among the 16 molecular species detected, 11 were COMs including methanol, cyanoacetylene, and methyl formate. Additionally, several molecules serve as important tracers for different structures: 13 CO is used as an outflow tracer, while HNCO is utilized as a hot core tracer. Key words: Complex Organic Molecules (COMs), Stars: massive, Stars: formation. vi DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii ABSTRAK ........................................................................................................ iv ABSTRACT ........................................................................................................ v DAFTAR ISI ..................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ........................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ ix DAFTAR SINGKATAN ..................................................................................... x BAB I ................................................................................................................ 11 PENDAHULUAN ............................................................................................. 11 I.1 Latar Belakang............................................................................................. 11 I.2 Rumusan dan Batasan Masalah ................................................................... 16 I.3 Tujuan .......................................................................................................... 17 I.4 Metodologi .................................................................................................. 17 I.5 Sistematika Penulisan .................................................................................. 17 BAB II ............................................................................................................... 18 KONSEP DASAR DAN STUDI PUSTAKA ...................................................