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).
panas hingga akhirnya menjadi bola berputar superpanas yang disebut protostar (janin bintang).
Gambar
1 : Awan Molekul Raksasa
Cebol coklat
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 lahir menjadi bintang. Ia tidak mati sih, tapi menjadi cebol coklat.
Cebol 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.
Cebol
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.
Gambar
2 : Cebol Coklat
Cebol merah
Ada
banyak jenis bintang tentunya. Cebol coklat mungkin iri melihat janin-janin
yang lahir bersama dengannya hidup terang dengan berbagai ukuran. Mulai dari
yang paling kecil adalah cebol merah. Ia tidak seredup cebol coklat. Ia merah.
Merah dan kecil. Cantik sekali.
Cebol
merah dapat hidup hingga ratusan miliar tahun. Jauh lebih lama dari cebol
coklat. Padahal keduanya sama-sama cebol.
Gambar
3 : Cebol Merah
Bintang rata-rata
Sedikit
lebih besar dari cebol merah adalah cebol kuning. Matahari kita tergolong cebol
kuning. Sebenarnya ia tidak terlalu cebol. Ia hanya sedikit lebih kecil dari
rata-rata. Sebagian astronom menggolongkan matahari sebagai bintang rata-rata.
Tidak terlalu besar, tidak terlalu kecil. Usia hidupnya sekitar 10 miliar
tahun.
Gambar
4 : Matahari
Raksasa
Dan
yang jauh di atas rata-rata ada si raksasa. Para bintang raksasa yang 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.
Gambar
5 : Aldebaran (Giant Star)
Maha raksasa
Ada
bintang yang lebih raksasa lagi. Namanya maharaksasa. Bintang maharaksasa
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.
Gambar
6 : Bintang Maharaksasa
Main
Membosankan.
Bermiliar-miliar tahun hanya bersinar dan bersinar. Tapi di beberapa tempat,
planet dan kehidupan muncul. Bumi misalnya, setelah matahari berusia 2 miliar
tahun, mahluk hidup mulai lahir dan sekarang, setelah 2.5 miliar tahun
kemudian, akhirnya manusia menengadah ke langit.
Mati
Cebol
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.
Gambar
7: Cebol Hitam
Cebol
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. 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.
Bintang
rata-rata
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. Sang bintang berdenyut keras. Semakin
cepat, semakin cepat, dan …. orgasme bintang terjadi. Sebuah angin yang begitu
keras terlontar dari bintang. Angin ini disebut nova.
Kini
tinggal sang inti, Cebol putih. Nasib matahari kita sama dengan si cebol merah.
Sama-sama menjadi cebol putih. Setelah semakin dingin dan redup ia akan menjadi
cebol hitam. Angin nafas terakhirnya melakukan perjalanan jauh menembus
angkasa. Semakin jauh dan kehilangan energi. Dan akhirnya menjadi awan gas yang
disebut nebula planeter.
Sebenarnya,
tidak perlu seperti ini akhir hayatnya, seandainya ia punya teman. Dalam sistem
bintang kembar, bintang rata-rata yang sekarat tidak menggelembung. Hal ini
karena kembarannya akan menyedot sisi terluar dari sang bintang sekarat. Aliran
massa ini akan membuat kembarannyalah yang menggembung. Tapi kembarannya masih
sehat dan tidak sekarat. Hasilnya, sang bintang sekarat akan menjadi cebol
putih tanpa fase menggembung. Ia akan mengorbit kembarannya seperti bulan
mengorbit bumi. Kasus inilah yang terjadi pada pasangan bintang Sirius A dan si
cebol putih, Sirius B.
Raksasa
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.
Gambar
8: Bintang Neutron
Maha
Raksasa
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 hidrogen habis, ia sudah buru-buru memburu ubur-ubur
(ups, salah). Maksudnya 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. Secara astrofisika,
ada yang dinamakan batas Eddington. Batas ini adalah batas dimana sebuah
bintang tidak dapat lagi menahan dorongan keluar dari radiasinya sendiri. Ia
terlalu terang sehingga tidak dapat eksis dalam satu kesatuan. Batas
Eddington adalah 120 kali massa matahari. Jadi, tidak ada bintang yang lebih
berat dari 120 kali massa matahari. 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).
Penutup
Hidup
sebuah bintang memang sangat panjang. Ia dapat hidup jutaan tahun seperti cebol
coklat yang prematur atau maharaksasa yang terlalu besar. Ia juga dapat hidup
triliunan tahun seperti para cebol putih yang mungil. Sebagian sempat merasakan
dari ukuran sangat kecil menjadi ukuran sangat besar. Sebagian lagi sepanjang
hidupnya selalu kerdil dan merangkak dalam kesendirian dan kegelapan. Dalam
masa yang sangat panjang, akhir hayatnya begitu singkat dan spektakuler. Dari
nova, supernova hingga hypernova. Letupan yang cemerlangnya menerangi galaksi
dan terpantau jutaan tahun cahaya. Cahaya ini hanya bertahan beberapa detik
saja atau paling panjang, hanya beberapa bulan. Hembusan nafas terakhir
bintang yang sekarat, pada gilirannya akan menjadi benih bagi bintang baru.
Sisa-sisa supernova dan nova kembali mengembun dan menjadi awan molekul
raksasa. Matahari kita sendiri adalah bintang generasi ketiga. Namun, bahkan
alam semesta yang terus bergulir dengan siklus hidup matinya, pada gilirannya
akan mati. Entah itu lewat habis mendinginnya seluruh jagad raya dalam
pengembangan abadi, dimana alam semesta gelap, bintang terang terlalu jauh dan
cebol coklat, cebol hitam dan lubang hitam bertebaran di mana-mana, atau lewat
pengerutan balik dimana segalanya teremas dalam kerkahan besar (big crunch).
Bagaimana pun nasib alam semesta, manusia kemungkinan besar telah tidak ada
lagi. Nasib kita dalam sejarah bintang sangat singkat. Bagi mereka para
bintang, kita hanyalah kedipan kecil di langit malam, dalam malam-malam yang
mereka habiskan dalam hidupnya.
Referensi :
- Hammer, N.J. 2003. Pair Instability Supernovae and Hypernovae.,
- Prialnik, D. 2000. An Introduction to the Theory of
Stellar Structure and Evolution. Cambridge University Press.
- Supernova Simulations Still Defy Explosions.
Sumber: faktailmiah.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar