Siklus Hidup Bintang
Matahari adalah sebuah bintang. Namun,
butuh waktu ratusan tahun untuk mengetahui bahwa sebenarnya objek
terterang yang kita lihat di siang hari itu sama saja dengan banyak
objek ‘kecil’ yang kita lihat di langit malam, bintang.
Meskipun bintang bukan makhluk hidup,
bintang mempunyai siklus kehidupan. Bintang lahir, tumbuh, dan kemudian
mati. Bintang tidak tampak berubah karena bintang ‘hidup’ sangat lama,
jutaan hingga milyaran tahun. Matahari kita sendiri berumur sekitar 1
milyar tahun, dan masih tetap akan bertahan hidup hingga 5 milyar tahun
lagi.
Matahari |
Bintang memancarkan energi yang luar
biasa besar. Inilah yang menjadikannya bisa terlihat dari jarak yang
sangat jauh – milyar-milyaran kilometer. Energi ini dihasilkan dari
reaksi antara inti-inti atom di dalam bintang.
Semua benda biasa mengandung atom, dan
atom benar-benar sangat kecil. Bila 100.000 atom dideretkan dalam satu
garis, garisnya tidak akan lebih panjang dari ketebalan secarik kertas.
Sebuah atom terdiri dari inti utama yang sangat masif dan dikelilingi
oleh partikel-partikel yang disebut elektron. Diameter sebuah atom
sekitar 10.000 lebih besar dari diameter intinya, dan sebagian besar
massa atom terkonsentrasi pada inti.
Pada temperatur biasa, atom bereaksi satu
sama lain secara kimiawi dengan saling berbagi atau mentransfer
elektron. Pada temperatur sangat tinggi (jutaan derajat), inti atom akan
menyatu membentuk inti yang jauh lebih besar. Proses ini disebut
penggabungan nuklir (nuclear fusion). Dalam nuclear fusion, atom-atom akan terpisah. Dua hal terpenting pada kelahiran bintang adalah nuclear fusion dan gravitasi.
Karena gravitasi, semua partikel akan
saling tarik-menarik satu sama lain. Kumpulan gas raksasa yang disebut
nebula pun terbentuk karena gaya gravitasi ini. Dalam nebula ini,
biasanya terbentuk bintang. Partikel-partikel di dalam nebula tarik
menarik satu sama lain dan kemudian menyatu menjadi objek dengan volume
yang lebih kecil dan lebih kecil lagi. Terbentuklah bintang. Bintang
muda biasanya banyak mengandung atom hidrogen, atom paling sederhana dan
paling ringan dari semua atom.
Setelah volumenya mengecil, energi yang
didapat dari gravitasi diubah untuk membentuk panas. Temperatur bintang
pun naik. Bila temperatur permukaan bintang mencapai kira-kira 2.000
derajat Celcius, bintang itu akan ‘bersinar’. Penyusutan volume akan
terus terjadi hingga temperatur inti bintang mencapai jutaan derajat.
Pada temperatur ini, atom-atom hidrogen akan mulai menyatu membentuk
atom-atom helium.
Penggabungan hidrogen membentuk helium
merupakan proses yang terjadi pada sebagian besar bintang. Semakin besar
massa suatu bintang, semakin tinggi temperaturnya. Bintang dengan
temperatur lebih tinggi akan bersinar lebih terang. Proses penggabungan
hidrogennya pun lebih cepat. Matahari kita membutuhkan waktu hingga 5
milyar tahun lagi untuk menghabiskan hampir semua hidrogennya. Bintang
yang massanya tiga kali massa Matahari akan menghabiskan hidrogennya
dalam setengah milyar tahun. Sedangkan bintang yang massanya setengah
massa Matahari memerlukan waktu 200 milyar tahun agar hidrogennya habis.
Saat hidrogen digunakan, inti bintang
akan semakin kecil, dan temperaturnya akan naik hingga 100 juta derajat.
Temperatur sangat tinggi ini menyebabkan gas-gas di sekeliling inti
luar menyebar besar-besaran. Bintang seperti ini kemudian dikenal dengan
‘red giant’ (bintang raksasa merah). Saat Matahari kita menjadi ‘red
giant’ (5 milyar tahun dari sekarang), gas-gas Matahari akan keluar
melewati orbit Bumi. Bumi kemudian akan ‘dilahap’ Matahari.
Kohoutek 4-55 (atau K 4-55), sebuah red giant |
Saat inti bintang mencapai temperatur 100
juta derajat, temperatur ini tidak cukup untuk menghasilkan reaksi
nuklir yang baru. Pada kondisi ini, atom-atom helium akan menyatu
membentuk atom yang lebih besar bersama karbon dan oksigen (pada
sebagian besar bintang raksasa, besi juga termasuk). Gas-gas di
sekeliling inti akan menyebar. Bintang kemudian menjadi ‘red supergiant’
(bintang super-raksasa merah), dengan diameter melebihi orbit Jupiter.
Pada kondisi ini, energi bintang dihasilkan dengan sangat cepat, namun
kondisi ini tidak bertahan lama.
V838 Monocerotis Light Echo, bintang merah di tengah adalah red supergiant |
Karena besarnya produksi energi dan
tingginya temperatur bintang ‘supergiant’ ini, lapisan-lapisan gas
keluar dari inti bintang hingga akhirnya hanya menyisakan inti saja.
Pada bintang-bintang bermassa kecil (seperti Matahari), kondisi ini
adalah akhir dari kehidupan bintang. Bintang kecil seperti ini kemudian
mengecil menjadi seukuran planet (sekitar sebesar Bumi), dan disebut
‘white dwarf’ (bintang katai/cebol putih). Massa materi yang terkandung
dalam white dwarf biasanya hanya 500 ton saja. White dwarf kemudian mendingin dan pada akhirnya tidak bersinar kembali. Bintang ini menjadi dingin dan gelap.
Tidak semua bintang akan menjadi white dwarf.
Pada bintang-bintang masif, intinya akan terus-menerus menyusut namun
temperaturnya akan semakin naik sampai pada akhirnya hancur karena
ledakan dahsyat. Pada fase ledakan ini, jumlah energi yang dikeluarkan
sebanding dengan jumlah energi yang dikeluarkan oleh satu galaksi yang
berisi 100 milyar bintang. Bintang seperti ini disebut supernova.
Inti supernova yang masih tersisa setelah ledakan menjadi sangat kecil,
ukurannya bahkan tidak lebih besar dari negara Indonesia. Bintang ini
disebut bintang neutron. Kepadatan bintang neutron sekitar 100 juta kali
kepadatan white dwarf, dan memancarkan sinar-X (kadang sinar gamma) yang sangat banyak.
SN (Super Nova) 1987A |
SN IC443 - bintang di tengah adalah bintang neutron |
Black hole - ilustrasi |
Sumber: | http://antares-astronomyfreak.blogspot.com/2011/01/siklus-hidup-bintang.html |
Komentar
Posting Komentar