GLOBALISASI

Supernova = cara bintang mengakhiri hidupnya


Bintang di angkasa pun bisa mati. Baru-baru ini para ilmuwan meneliti apa penyebab kematian bintang. Para ilmuwan mengaitkan peristiwa alam itu dengan ledakan terbesar yang pernah terjadi di jagat raya. Alicia Soderberg dari Harvard-Smithsonian Center Bidang Astrofisika, Cambridge, menjelaskan ledakan besar itu disebut supernova. Ledakan tersebut berbeda dengan ledakan-ledakan pada umumnya. Ledakan yang terjadi pada kelompok supernova itu lebih mirip dengan ledakan sinar gama, yang memiliki kekuatan tinggi, dan bisa menambah kecepatan bergerak suatu benda.

Selain memiliki kecepatan sinar ,gama, para ilmuwan melihat ledakan supernova juga terjadi pada gelombang energi rendah. "Menurut kami penelitian radio nantinya akan sangat berguna untuk menemukan supernova sejenis di sekitar alam semesta jika dibandingkan dengan menggunakan satelit sinar gama," ujar Soderberg. Dia memimpin riset itu dengan menggunakan teleskop radio very large array (VLA) milik National Science Foundation.

Dalam penelitian itu, tim peneliti mengumpulkan sejumlah bukti untuk memahami bagaimana supernova bisa meledak. Juga tentang bagaimana sebagian dari mereka terhubung dengan ledakan sinar gama berkekuatan lebih tinggi. Dari hasil penelitian, menunjukkan materi yang dimuntahkan dari ledakan supernova disebut SN2009bb, mendekati cahaya. Ledakan itu pertama kali terlihat pada Maret 2009 dan menghasilkan sejenis ledakan sinar gama.

Munculnya supernova diakibatkan sebuah bintang tua telah kehabisan bahan bakar lalu meledak dengan sendirinya. Kemudian sisa materi bintang terlempar keluar angkasa. Hingga sekarang ini belum ditemukan mesin gerak supernova selain dengan memanfaatkan sinar gama. "Penelitian supernova lebih sering dilakukan dengan meneliti pancaran radionya jika dibandingkan menggunakan sinar gama.

Ilustrasi supernova


Dahulu kala, di galaksi yang sangat jauh, sebuah bintang meledak. Ledakannya sangat besar hingga terangnya lebih bercahaya dibanding galaksi tempat ia berada. Tipe ledakan seperti ini kemudian dikenal sebagai Supernova. Nah, supernova di galaksi kita terakhir kali ditemukan sekitar 400 tahun yang lalu. Namun, bukan berarti supernova di tempat lain tak pernah ditemukan.

Supernova bisa dikatakan merupakan salah satu cara dari bintang untuk mengakhiri masa hidupnya. Nah, supernova itu sendiri memiliki peran yang sangat penting untuk bisa memahami Galaksi kita. Kenapa begitu?? Supernova memanaskan medium antar bintang, dan mendistribusikan elemen berat (elemen selain Hidrogen dan Helium merupakan elemen berat –red) keseluruh Galaksi dan mempercepat sinar kosmik.

Sebenarnya, supernova itu sendiri memiliki dua tipe, yakni supernova yang terjadi dari bintang massif tunggal dan supernova yang terjadi akibat transfer massa ke bintang katai putih dalam system bintang ganda. Perbedaan kedua tipe ini terletak pada proses pemicu terjadinya ledakan tersebut.

Supernova dari Bintang Tunggal bermassa besar
Bintang juga memiliki sebuah siklus hidup, dimana ia akan mengakhiri masa hidupnya suatu saat kelak. Salah satu caranya yah melalui Supernova. Tapi tidak semua bintang akan mengalami supernova. Supernova terjadi pada bintang yang massanya 8 kali massa matahari atau lebih massif dari Matahari. Nah, supernova akan terjadi ketika bintang tersebut tidak lagi memiliki cukup bahan bakar untuk proses fusi di inti bintang untuk memnciptakan tekanan keluar sehingga memicu terjadinya dorongan gravitasi kedalam massa bintang yang besar.

Pertama-tama, bagian luar bintang akan mengembang menjadi raksasa merah, sementara di bagian dalamnya, pusat bintang akan menghasilkan gravitasi dan memulai terjadinya pengerutan. Saat mengerut pusat bintang menjadi lebih panas dan rapat. Pada titik ini, sejumlah reaksi nuklir mulai terjadi….dan bisa menghentikan keruntuhan pusat bintag untuk sementara. Perlu diingat, Hanya Sementara. Saat di pusat bintang hanya tersisa besi, maka tak ada lagi pembakaran. Saat fusi tak lagi terjadi, dalam hitungan detik, bintang memulai fasa akhirnya yakni keruntuhan gravitasi. Temperatur di pusat bintang naik melebihi 100 miliar, kemudian pusat bintang mengalami tekanan dan mengecil namun kemudian mengembang secara tiba-tiba. Energi pengembangan ini ditransfer ke selubung bintang, yang kemudian memicu terjadinya ledakan dan menimbulkan gelombang kejut. Saat gelombang kejut ini bertemu dengan materi bintang di lapisan terluar, materi dipanaskan dan mengalami pembakaran membentuk elemen baru dan isotop radioaktif. Nah, gelombang kejut ini juga akan menyebabkan terlepasnya materi ke angkasa. Materi yang terlepas saat ledakan bintang terjadi saat ini dikenal dengan nama supernova remnant.

Ledakan Bintang katai Putih
Tipe lainnya dari Supernova melibatkan ledakan tiba-tibda dari bintang katai putih dalam system bintang ganda. Bintang katai putih merupakan titik akhir hidup bintang yang massanya sekitar 5 massa matahari. Katai putih sendiri memiliki massa kurang dari 1.4 massa matahari dan hampir seukuran Bumi.

Dalam sistem bintang ganda, bintang katai putih akan menarik sejumlah materi bintang pasangannya jika keduanya sangat dekat. Nah hal ini akan memicu terjadinya tarikan gravitasi pada objek yang rapat seperti katai putih. Pada saat materi yang ditarik ini ditransfer ke katai putih, dan saat massa bintang katai putih mencapai 1.4 kali massa Matahari, tekanan di pusat akan mencapai batas ambang bagi nuclei karbon dan oksigen untuk memulai pembakaran secara tidak terkontrol yang pada akhirnya menjadi pemicu terjadinya ledakan.

aliran massa di antara bintang katai putih. kredit : Tony Piro

Para astronom berhasil mengidentifikasi supernova jenis baru yang pada awalnya hanya bisa diprediksi oleh teori dan belum pernah ada contoh yang bisa diamati. Supernova yang sedang meledak ini ditemukan para peneliti dari Berkeley ternyata memiliki ledakan yang sebelumnya hanya bisa diperhitungkan secara teoretis.

Pada umumnya, supernova diklasifikasikan berdasarkan spektrum garis emisinya. Ada 2 tipe utama dalam pembagian kelas Supernova, yakni Tipe I dan tipe II. Supernova tipe I spektrumnya sukar ditafsirkan dan memiliki magnitudo mutlak mencapai 16, sedangkan supernova tipe II memiliki kecerlangan kira-kira 2 magnitud lebih lemah dengan spektrum mirip nova namun memiliki garis emisi lebih lebar dan kecepatan pelontaran yang lebih besar. Kedua tipe utama dalam supernova juga diperkirakan berasal dari ledakan bintang katai putih atau keruntuhan bintang masif.

Teleskop Hubble milik NASA berhasil mengidentifikasi bintang yang satu juta kali lebih terang dari Matahari, sebelum ia meledak sebagai supernova di tahun 2005.

Yang menarik, berdasarkan teori evolusi bintang yang ada saat ini, sebuah bintang seharusnya belum menghancurkan diri sendiri di awal kehidupannya. Dengan adanya penemuan ini, bisa jadi pemahaman evolusi bintang masif yang ada selama ini memiliki kesalahan dan perlu adanya revisi.

Bintang yang meledak tersebut memiliki massa 100 kali massa Matahari dan masih terlalu muda untuk dapat mengevolusi inti besi yang masif dalam reaksi fusi nuklir. Kondisi tersebut merupakan prasyarat terjadinya keruntuhan inti yang memicu terjadinya ledakan supernova.

Untuk ledakan yang singkat, supernova dapat memancarkan energi lebih besar dari matahari. Dengan potensi energi sebesar 25 ratus triliun triliun senjata nuklir, mereka dapat lebih cemerlang dari seluruh galaksi, menghasilkan beberapa ledakan terbesar yang pernah terlihat, dan membantu melacak kosmos di kejauhan.

Supernova merupakan sumber utama unsur-unsur berat dalam alam semesta. Kecemerlangannya secara konsisten begitu intens di mana supernova telah digunakan sebagai “lilin standar” atau pengukur, bertindak sebagai tolok ukur yang menunjukkan jarak astronomi.

Seiring usia bintang, ia memasok bahan bakar hidrogen dan helium pada intinya. Dengan masih cukupnya massa dan tekanan pada karbon fusi dan menghasilkan unsur-unsur berat lainnya, secara bertahap menjadi berlapis-lapis seperti bawang dengan tingkatan terpadat di pusatnya. Setelah intinya melebihi massa tertentu, ia mulai meledak. Dalam tekanan, inti memanas dan bahkan tumbuh lebih padat.

Pada titik tertentu, ledakan akan membalik arah. Astrofisikawan menyebutnya “bounce” (pantulan). Bahan inti menegang, bertindak seperti apa yang Burrows sebut sebagai “piston bola”, memancarkan gelombang kejut energi. Neutrino, yaitu partikel lembam, juga dipancarkan. Gelombang kejut dan neutrino ini tidak terlihat.

Kemudian, yang sangat tampak, adanya ledakan besar, dan lapisan luar bintang terlempar ke ruang angkasa. Tahap yang sangat jelas adalah apa yang pengamat lihat sebagai supernova. Apa yang tertinggal adalah obyek ultra-padat yang disebut bintang neutron. Terkadang, ketika sebuah bintang ultra-masif mati, sebuah lubang hitam terbentuk sebagai gantinya.

Simulasi ledakan supernova dalam bentuk 3-D dengan menggunakan superkomputer


Para ilmuwan dapat merasakan langkah yang mengarah pada ledakan, tetapi tidak ada kesepakatan proses mendasar tentang apa yang terjadi selama tahap “bounce” ketika ledakan di inti berbalik arah. Bagian yang tersulit adalah adalah bahwa tidak ada yang dapat melihat apa yang terjadi di bagian dalam bintang. Selama fase ini, bintang terlihat tidak terusik. Kemudian, tiba-tiba, gelombang ledakan meletus di permukaannya. Para ilmuwan tidak tahu apa yang terjadi untuk membuat daerah pusat bintang seketika tidak stabil. Emisi neutrino diyakini terkait akan hal itu, tapi tidak ada yang tahu bagaimana atau mengapa.