Siklus Hidup Bintang

http:// .blogspot.com/
Siklus hidup bintang

Sama seperti makhluk hidup,bintang juga memiliki masa hidupnya. Matahari kita misalnya, punya waktu 5 miliar tahun lagi, sebelum wafat. Ada banyak sekali bintang, dan tiap bintang punya sejarah hidupnya sendiri. Walau begitu, secara umum mereka mengikuti tahapan yang sama : lahir > dewasa > mati.

Sama seperti kamu, lahir > nikmati hidup> mati. Bintang juga seperti itu. Berikut bagaimana riwayat hidup dari berbagai jenis bintang. 

Lahir 

Para bintang lahir dalam awan molekul raksasa di antariksa. Mereka lahir dalam peristiwa yang disebut runtuh gravitasi. Bisa dibilang ini seperti waktu ibu anda pergi ke bidan dan melahirkan dirimu.

Awan molekul raksasa ini runtuh perlahan menjadi potongan-potongan kecil. Tiap potongan ini melepaskan energi potensial gravitasi dalam bentuk panas. Semakin panas dan panas hingga akhirnya menjadi bola berputar superpanas yang disebut protostar (janin bintang).

Bintang Katai Coklat (Brown Dwarf)

Dalam peristiwa runtuh gravitasi ini, tentu potongan-potongannya tidak sama. Ada yang besar, ada yang kecil. Janin bintang yang terlalu kecil (8% massa matahari) gagal menjadi bintang. Tapi dia tidak mati, dia menjadi bintang katai coklat.

Katai coklat adalah bayi bintang prematur. Ia tidak mampu memulai fusi nuklir, tapi masih terlalu besar untuk menjadi planet. Ia bisa dibilang planet sendirian. Seperti bumi, tanpa matahari. Katai coklat umumnya memiliki massa sebesar 13 kali planet Yupiter. Ia gelap dan sendirian dengan cahaya yang redup.

Walau begitu, ia masih melakukan fusi terhadap deuterium, karenanya justru ia cukup lama hidup. Mati perlahan-lahan dalam waktu ratusan juta tahun. Tidak pernah besar dan bersinar.

Janin bintang yang lebih berat bisa menghasilkan fusi nuklir. Fusi nuklir ini menjadi pendorong keluar (tekanan radiasi) yang mengimbangi tarikan gravitasi kedalam bintang. Ia pun bersinar cemerlang dan bermain di angkasa raya sepanjang hidupnya.

Contoh :   Luhman 16, WISE J104915.57-531.906

Bintang Katai Merah (Red Dwarf)

Bintang katai merah adalah bintang kecil (kurang lebih 10% massa Matahari) dan relatif dingin (lebih kecil dari 3.500 K). Katai merah tidak banyak mengalami tahap-tahap evolusi (semakin besar bintang tahap evolusinya semakin banyak), tidak meledak-ledak dan berumur panjang (dapat mencapai 100 miliar tahun).

Contoh :  Proxima Centauri , Wolf 359

Bintang Rata-Rata (Deret Utama/main sequence atau dwarf) 

Sedikit lebih besar dari Katai merah adalah katai kuning atau deret utama. Matahari kita tergolong bintang deret utama. Tidak terlalu besar, tidak terlalu kecil. Usia hidupnya sekitar 10 miliar tahun. Semua bintang ini sedang “membakar” hidrogennya menjadi sampah helium di intinya. Hampir 90% usia bintang berada pada tahap ini yang menyebabkan tingginya populasi bintang di deret utama. Untuk satu kelas spektrum tertentu, bintang-bintang ini akan memiliki massa dan luminositas yang hampir sama, karena memiliki struktur bagian dalam yang hampir identik.

Contoh : Matahari ,  Beta Pictoris

Bintang Raksasa (Giants)

Bintang raksasa adalah bintang yang memiliki luminositas lebih besar daripada bintang-bintang berkelas spektrum sama yang mendiami deret utama. Para bintang raksasa ini ukurannya bisa ratusan kali matahari. Mereka raksasa, tapi hidupnya pendek. Hanya beberapa juta tahun. Hal ini karena besarnya badan mereka berarti mereka juga harus banyak makan. Mereka terus memakan hidrogen jauh lebih cepat dari bintang rata-rata, apalagi dari cebol merah yang lamban.

Contoh : Arcturus , Alcyone

Bintang Maha Raksasa (Supergiants)

Supergiants adalah salah satu bintang paling masif dan paling bercahaya. Mereka menempati daerah atas diagram HertzsprungRussell dengan magnitudo mutlak bolometric antara -5 dan -12 dan suhu dari sekitar 3.500 K untuk lebih dari 20.000 K. Ukurannya lebih dari 40 kali massa matahari. Jangan kira bintang ini kecil karena hanya 40 kali. Perhatikan, itu massa, bukan volume. Volumenya bisa jutaan kali matahari, menelan orbit Bumi dan Mars.

Contoh : Antares , Betelgeuse

Bintang Maha Maha Raksasa (Hypergiant)

Sebuah hypergiant (luminositas kelas 0 atau Ia +) adalah bintang dengan massa dan luminositas terbesar. Bintang jenis ini memiliki massa ribuan kali massa Matahari dan jutaan kali radius Matahari. Bintang jenis ini juga memiliki kecerahaan yang luar biasa besar,jutaan kali lebih cerah dari Matahari.

Contoh : R136a1 (bintang paling masif), UY Scuti , NML Cygni , VY Canis Majoris

Kematian Bintang


Katai Coklat

Cebol coklat mati begitu saja. Setelah beberapa juta tahun, ia begitu coklat hingga akhirnya hitam legam. Ia bukan lubang hitam. Ia batu hitam yang mengapung di angkasa. Tidak ada lagi deuterium yang bisa diolah. Selama hidupnya sendirian dan matipun tak dipedulikan. Di duga ada banyak sekali cebol coklat di luar orbit Pluto, antara tata surya, dan setumpuk bintang terdekat kita.

Katai Merah

Bintang terdekat dari matahari adalah sebuah cebol merah, Proksima Centauri. Usianya ribuan kali lebih panjang dari matahari kita. Menurut para ilmuan, cebol merah seperti Proksima Centauri dapat hidup hingga 6 triliun tahun. Bayangkan. Padahal usia alam semesta baru 13.7 miliar tahun. Karenanya, di duga belum ada satupun cebol merah yang mati semenjak alam semesta lahir. Sayangnya, mereka begitu kecil, begitu redup, hingga tak terdeteksi dari bumi, kecuali bila sangat dekat, seperti Proksima.  

Pada akhirnya, cebol merah juga akan mati. Ia sekarat setelah membakar habis seluruh hidrogennya. Ia tidak mampu membakar heliumnya dan karenanya ia menjadi bintang yang seluruhnya helium. Dia akan bersinar sebagai cebol putih. Seandainya ia dikelilingi oleh awan hidrogen halus, ia masih bisa menarik makanan dari sekitarnya untuk hidupnya beberapa ratus miliar tahun lagi. Jika tidak ada, ia akan mati begitu saja. Cebol putih yang redup dan semakin redup. Tapi, pastinya tidak ada yang tahu. Belum ada kasus kematian cebol merah teramati sampai sekarang. Umurnya terlalu panjang. Para ilmuan berpendapat bahwa nyawa cebol putih benar-benar berakhir saat ia menjadi cebol hitam.

[embedded content]


Bintang Deret Utama

Bintang rata-rata, seperti matahari kita, punya saat sekarat yang menarik. Ia cukup besar untuk memakan helium setelah hidrogen habis dikonsumsi. Konsumsi helium membuat dirinya menggembung. Menjadi besar sekali dari ukuran aslinya. Saat-saat menjelang mati, ia berubah menjadi raksasa merah. Perubahan ini diawali dengan kejadian yang disebut kilat helium (helium flash). Sayangnya, kilat helium tidak dapat dilihat dari luar. Ia terjadi di inti bintang. Seandainya kilat helium bisa dilihat dan bintang itu matahari kita, bumi akan mendadak menjadi sangat terang benderang. Inilah tanda umur matahari tinggal beberapa juta tahun lagi. Pertanda itu dalam kenyataannya tidak terlihat.

Sejak kilat helium, tubuh bintang mulai membesar dan memerah. Seiring membesarnya tubuh, terangnya juga meningkat. Ia menjadi seribu hingga sepuluh ribu kali lebih terang dari sebelumnya. Suhu juga ikut meningkat. Suatu saat, sang bintang yang menggelembung ini mencapai ukuran maksimumnya. Ia akhirnya tiba di titik itu, dan setelah saat itu tiba, ia akan kembali mengerut. Mengecil dan kian kecil sementara suhunya terus saja bertambah.  

Helium akhirnya habis. Iapun mulai mencoba memakan karbon yang letaknya lebih dalam lagi di inti. Setelah karbon habis, ia akan mengunyah oksigen. Lebih dalam lagi. Bintang kita akan menjadi seperti bawang. Bagian intinya mencoba untuk menggelembung sekuat tenaga karena reaksi fusi, sementara bagian luarnya terus mengerut dan runtuh karena pada dasarnya telah sekarat.  

Seiring mengerutnya sang bintang, angin dahsyat berhembus menghantarkan sisa-sisa pembakaran keluar dari bintang. Pertarungan inti dan kulit dalam balutan angin yang berhembus menciptakan denyutan.

Kini tinggal sang inti, Cebol putih. Nasib matahari kita sama dengan si cebol merah. Sama-sama menjadi cebol putih. Angin nafas terakhirnya melakukan perjalanan jauh menembus angkasa. Semakin jauh dan kehilangan energi. Dan akhirnya menjadi awan gas yang disebut nebula planet.

Bintang Raksasa (Giant)

Saat sekarat para raksasa lebih menarik lagi. Ia sudah sangat besar, sehingga saat hidrogen habis, ia sangat buru-buru memakan helium. Ia menggembung dan dengan cepat mengerut lagi hingga akhirnya tersandung ke intinya. Ia memangsa karbon, lalu neon, lalu oksigen, lalu silikon, dan terakhir besi. Jika inti besinya sudah mencapai batas Chandrasekhar, ia akan menghembuskan nafas terakhirnya.

Angin yang dilepaskannya begitu cepat. Sedemikian cepat hingga lebih pantas disebut meledak. Ya, ia meledak. Inilah supernova. Dan pusatnya menjadi bintang putih kecil yang berputar sangat cepat. Ia bukan cebol putih. Ia jauh lebih kecil lagi. Lebih kecil lagi dari cebol coklat. Lebih kecil lagi dari Bumi. Ia hanya seukuran Jakarta. Sesungguhnya, ia bahkan tidak tersusun dari atom. Remasan gravitasi sedemikian kuatnya hingga bahkan atom pun ikut berderai. Elektron di orbit nukleus teremas hingga bertabrakan dengan proton dan menjadi neutron. Neutron yang ada bergabung dengan sesama neutron. Dan jadilah ia neutron raksasa. Inilah bintang neutron. Neutron raksasa yang berputar.

Bintang neutron bersifat seperti mercusuar. Ia punya dua semburan gas di kutubnya. Semburan ini menyembur dari kutub utara dan kutub selatan, sementara bintang menggelinding di angkasa. Bila kutub tersebut kebetulan mengarah ke bumi, maka kita mengamati bintang yang berdenyut sangat cepat. Bintang ini dinamakan pulsar.

Bintang Maha Raksasa dan Maha Maha Raksasa (Supergiant dan Hypergiant)

Seandainya dibelah, maharaksasa yang sekarat akan seperti boneka Matrioskha atau irisan bawang. Bola kecil di dalam bola sedang di dalam bola raksasa. Intinya adalah besi, diselubungi silikon, diselubungi oksigen, dibungkus neon, diselimuti karbon, dipeluk erat oleh Helium dan akhirnya berumah helium.  

Lapisan-lapisan maharaksasa usia lanjut ini terbentuk akibat makan yang lain sebelum yang masih ada di habiskan. Sebelum hidangan hidrogen habis, ia sudah makan helium. Helium sendiri hasil dari memakan hidrogen jadi helium lebih sedikit. Sebelum helium habis, dia sudah sibuk lagi memakan karbon, dan seterusnya. Saat inti besinya telah mencapai batas TOV (Tolman-Oppenheimer-Volkoff) ia akan meledak. Meledak dahsyat. Jauh lebih dahsyat dari ledakan bintang raksasa. Ledakannya disebut hypernova.  

Seluruh isi perut bintang maharaksasa berhamburan dalam peristiwa hypernova. Tidak ada yang tersisa sama sekali. Bintang berukuran orbit Mars ini habis. Tapi intinya tetap ada. Yang menjadi sisa adalah materi inti apapun yang berada di dalam radius Schwarzschild. Sisa ini telah teremas begitu kuat hingga bahkan ia tidak menjadi neutron. Sisa ini begitu gelap, mati, tanpa cahaya. Kita menyebutnya lubang hitam.  

Lubang hitam dapat dibilang merupakan kebalikan dari batas Eddington. Kita tahu bahwa setiap bintang selalu dalam pertarungan antara gaya dorong keluar radiasi dengan daya tarik kedalam gravitasi. Bila gaya dorong keluar sedemikian kuat hingga mengalahkan gravitasi, hasilnya adalah batas Eddington (lihat bintang supermaha raksasa). Bila gaya dorong kedalam sedemikian kuat sehingga mengalahkan radiasi, hasilnya adalah batas Schwarzschild (lubang hitam).

‘ ‘

Advertisements