Wednesday, February 29, 2012

Kisah Hidup Bintang

Pernah dengar ungkapan "Tidak akan bisa di langit (atau ditempat tertentu) ada dua matahari". Ungkapan ini dari segi astronomy jelas salah. karena sesungguhnya kebanyakan bintang yang kita lihat dari bumi pada malam hari sebenarnya adalah bintang ganda atau biner.


Jika bumi berada di suatu sistem bintang ganda, mungkin langit kita akan terlihat seperti ini
Artinya, dua bintang yang saling mengorbit dan menciptakan titik imaginer dari kesetimbangan gravitasi, atau bintang yang lebih kecil mengorbit "bintang utama" yang jauh lebih besar. Kadang-kadang bintang utama "menghisap" material dari bintang yang lebih kecil, saat posisi mereka dekat satu sama lain. Ada batasan massa bahwa suatu planet akan terus menjadi planet tanpa mengalami reaksi fusi nuklir. Jika Jupiter lebih besar mungkin telah menyatu menjadi bintang katai coklat, semacam semi-bintang. Hal ini sebenarnya lebih sering terjadi pada sistem tata surya lain, dibuktikan dengan relatif kurangnya sistem bintang memiliki planet. Hal ini karena sebagian besar bahan yang terkunci dalam medan gravitasi bintang utama terkumpulkan di satu tempat, yang pada gilirannya berakhir sebagai bintang dan membentuk sistem biner. Ada juga sistem bintang yang memiliki lebih dari dua bintang dalam satu sistem, namun sistem biner lebih umum.

Apa yang akan terjadi pada semua bintang di alam semesta ketika usia mereka bertambah? Nah, sama dengan ungkapan "tidak ada yang dapat hidup selamanya", bintang tidak bisa hidup selamanya juga. Mengapa? Karena mereka hidup dengan "bahan bakar": membakar hidrogen menjadi helium, misalnya. Ketika mereka kehabisan bahan bakar, maka sesuatu harus terjadi. Dan apa tepatnya yang terjadi bergantung pada massa bintang tersebut.


Jika Anda punya sebuah bintang kecil kecil, kurang dari sekitar 40% dari massa Matahari, ia akan membakar hidrogen menjadi helium, dan tidak memiliki cukup massa untuk membakar helium lebih jauh. Matahari akan dapat membakar helium menjadi karbon dan oksigen, dan bintang yang signifikan lebih besar akan dapat membakar Karbon dan Oksigen menjadi Neon, Silicon, dan bahkan bintang yang lebih masif akhirnya akan membakar mereka menjadi Besi. Kebanyakan Bintang yang termasuk dalam kategori ini, ketika mereka kehabisan bahan bakar yang mereka mampu bakar, akan mengembang menjadi bintang raksasa, dan kemudian menyusut menjadi katai putih.


White Dwarf yang disebut juga sebagai "bintang mati". Setelah fase raksasa merah, bintang seperti bintang kita sendiri - Matahari - akan berakhir sebagai katai putih. Katai putih memiliki jari-jari planet (seperti bumi, tidak seperti Jupiter), namun kerapatannya adalah kerapatan bintang. Kerapatan ini dimungkinkan oleh elektron-elektron yang terpisahkan dari inti atom mereka, sehingga mengurangi jumlah ruang yang ada diantara atom-atom dan menciptakan massa yang besar dalam radius kecil yang dinamis. Untuk lebih mendapatkan bayangan. Jika inti atom sebesar bola tenis dan ditaruh di tengah lapangan bola, maka elektron terletak sekitar di luar lapangan bola tersebut. Pada akhirnya, bintang katai putih akan mendingin dan berhenti memancarkan cahaya, sehingga tidak bisa dilihat dan tidak ada yang tahu berapa banyak jumlah mereka berbaring diam-diam di seluruh alam semesta.

Katai putih tidak membakar apa pun, dan hanya "putih" karena mereka memancarkan cahaya dari energi yang dilepaskan dari kontraksi gravitasional. Ketika mereka sudah selesai menyusut setelah beberapa miliar tahun lagi, mereka berhenti memancarkan cahaya, dan menjadi  katai hitam. Tapi bintang-bintang paling masif dengan inti besi, sekitar 8 kali massa Matahari atau lebih, akan ber supernova. Ketika mereka mulai berkontraksi, tekanan pada inti besi menjadi begitu hebat sehingga ia mulai menyatukan proton dan elektron  pada atom besi menjadi neutron! Hal ini menyebabkan pelepasan energi yang luar biasa, yang dikenal sebagai ledakan supernova:

video

Pada bintang yang lebih besar lagi, supernova bisa menjadi lebih kuat, dan dikenal sebagai sebuah hypernova. Mungkin bintang-bintang paling masif, puluhan atau bahkan ratusan kali massa matahari kita, akan ber- hypernova.

Tapi mungkin tidak! Para astronom dari Irlandia telah melacak bintang yang meledak dengan Hubble Space Telescope. Mereka sudah berusaha untuk menentukan massa bintang-bintang sebelum mereka ber supernova, dengan mencoba mengidentifikasi bintang yang meledak itu. Berdasarkan temuan mereka, mereka telah menemukan bahwa beberapa bintang mungkin memiliki massa yang cukup besar sehingga mereka tidak ber supernova atau hypernova, tetapi sebaliknya, ketika mereka menghentikan pembakaran bahan bakar mereka, mereka langsung runtuh menjadi lubang hitam! Sekarang ini,  teori ini sudah diterima secara luas, bahwa bintang-bintang yang supermasif tidak akan ber hypernova karena jari-jari mereka akan cukup besar sehingga mereka akan langsung runtuh menjadi lubang hitam. Berikut adalah diagram yang menggambarkan nasib yang mungkin berbeda dari bintang-bintang, berdasarkan massa awal mereka:



Sekarang, yang kita ingin tahu adalah: "Akankah bintang-bintang paling masif di galaksi kita, Eta Carinae, Bintang Pistol, dan LBV 1806-20, ber hypernova ketika mereka mati nanti, atau runtuh langsung ke lubang hitam?" Mungkin tergantung di mana mereka berada relatif terhadap Batas Eddington.

___________________________________________________________________________________________________


Jika sebuah bintang cukup besar untuk menghindari tahap akhir sebagai katai putih, tetapi cukup kecil untuk menjadi lubang hitam - maka bintang seperti ini akan berakhir menjadi bintang yang eksotis, yang dikenal sebagai bintang neutron. Kasus bintang neutron agak mirip dengan bintang katai putih, karena bintang neutron juga mengalami degerasi materi (penyusutan ukuran) - tetapi dengan degenerasi yang berbeda.


Bintang neutron terbentuk dari apa yang disebut neutron degenerated matter - yaitu ketika semua elektron dan proton "lenyap" menjadi neutron yang membentuk sebagian besar bintang. Kerapatan bintang neutron sebanding dengan kerapatan sebuah inti atom. Bintang neutron dapat memiliki massa yang mirip dengan matahari kita atau sedikit lebih tinggi tapi radius mereka kurang dari 50 kilometer: biasanya 10-20km. Satu sendok teh materi dari bintang neutron ini memiliki bobot 900 kali massa Piramida Agung Giza.


Jika Anda mengamati bintang neutron langsung, Anda akan dapat melihat kedua kutubnya, karena bintang neutron bekerja sebagai lensa gravitasi, melengkungkan cahaya di sekitar dirinya melalui gaya tarik gravitasinya yang besar. Sebuah kasus khusus dari bintang neutron adalah pulsar. Pulsar bisa berputar sendiri sekitar 700 putaran per detik, memancarkan radiasi elektromagnetik yang muncul berkedip.

Pulsar adalah bintang neutron yang berotasi dengan cepat, yang merupakan sisa yang tertinggal dari kematian sebuah bintang masif. Para astronom telah mengkatalogkan sekitar 1.800 pulsar. Walaupun kebanyakan diantaranya memancarkan denyut dalam gelombang radio, sebagian lainnya juga melepaskan energi dalam bentuk lain, termasuk cahaya kasatmata, sinar-X dan sinar gamma.


 Siklus sinar gamma dari pulsar Vela


___________________________________________________________________________________________________


Pistol Star - sebuah bintang hiper-raksasa biru, juga adalah bintang paling terang di galaksi kita yang diketahui dan memiliki masalah menjaga  dirinya sendiri agar dingin. Bintang ini begitu panasnya sehingga gravitasinya sendiri perlu berjuang keras untuk tetap menyatukannya, sebagai akibatnya Bintang Pistol memancarkan apa yang dikenal sebagai "angin matahari" (partikel energi tinggi) dan 10 miliar kali lebih kuat dari matahari kita. Karena tingkat radiasinya sangat besar, maka mustahil untuk membayangkan kehidupan pernah ada pada sistem bintang ini, tidak peduli seberapa canggih teknologi.



Subhanallah



Popular Posts