SEJARAH astronomi mencatat beberapa kejadian supernova (bintang meledak). Salah satu bintang meledak terbaru yang paling dekat dengan bumi adalah Supernova PTF 11kly atau SN 2011fe. Supernova ini ditemukan oleh Andy Howell dari UC Santa Barbara dan para peneliti dari Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT).
SN 2011fe yang dilihat di Galaksi Pinwheel (M101) tersebut berada dekat dengan bumi pada jarak sekitar 21 juta tahun cahaya, jika dibanding dengan supernova sejenis dalam satu generasi. Galaksi Pinwheel yang menjadi galaksi induk bagi SN 2011fe merupakan galaksi spiral dengan massa 10 kali galaksi Bima Sakti.
Kalau dekat, apakah ledakan bintang ini berbahaya atau berpengaruh bagi bumi? Jawabnya jelas tidak berbahaya dan tidak akan memengaruhi bumi. Yang menarik dari penemuan pada tanggal 24 Agustus lalu tersebut adalah, SN 2011fe diyakini merupakan supernova yang baru meledak dalam beberapa jam. Tak pelak ini menjadi kejadian langka yang dapat disaksikan para pengamat langit.
Kesempatan ini tak disia-siakan. Bagaimana tidak, para pengamat langit bisa mendapatkan segudang informasi.
Para astronom di seluruh dunia kemudian mengarahkan teleskopnya ke SN 2011fe tersebut. Tak ketinggalan juga Teleskop Hubble dan Teleskop milik UCSB yang berafiliasi dengan LCOGT.
Supernova yang juga diberi identifikasi PTF 11kly mengindikasikan bahwa ia ditemukan oleh Palomar Transient Factory (PTF) dan diamati menggunakan teleskop Palomar 48 inchi. Dalam pengamatan dari tanggal 22 ñ 24 Agustus, SN 2011fe tidak tampak pada tanggal 22 dan dilihat tanggal 23 kemudian tampak cerlang di tanggal 24 Agustus. Untuk Supernova Tipe Ia, pada jarak ini akan memiliki kecerlangan puncak pada kisaran 10 magnitudo jika cahayanya tidak diserap oleh materi antarbintang di M101. Dari pengamatan semenjak tanggal 24 Agustus, kecerlangan SN 2011fe terus meningkat yakni dari magnitudo 17,2 pada tanggal 24 Agustus dan pada tanggal 6 September lalu kecerlangannya mencapai magnitudo 9,7.
Supernova Tipe Ia Transfer massa dalam sistem bintang ganda yang menyebabkan bintang katai putih meledak sebagai supernova tipe Ia.
Supernova PTF 11kly diklasifikasikan sebagai supernova tipe Ia yang merupakan ledakan bintang tua dengan massa kecil. Setelah meledak, ia akan mencapai kecerlangan lebih dari miliaran Matahari dalam 3 minggu pertama, karena proses ledakan itu menciptakan elemen radioaktif energetik yang kemudian meluruh dan memancarkan cahaya. Normalnya, ledakan bintang tersebut tidak dapat langsung dilihat setelah terjadi ledakan karena kecerlangannya sangat redup.
Supernova Ia terjadi bila ada bintang katai putih memiliki massa hampir sama dengan batas Chandrasekar (1,44 massa Matahari) berpasangan dengan bintang lain dalam sistem bintang ganda dekat. Bintang katai putih sendiri merupakan akhir kehidupan bintang-bintang bermassa sama dengan matahari.
Seperti halnya dalam bintang ganda, ada transfer massa antara kedua bintang. Ketika terjadi aliran materi ke bintang katai putih, massanya akan meningkat dan melampaui batas Chandrasekar. Akibatnya bintang runtuh atau mengerut dengan cepat disertai pembebasan energi yang besar yang mampu melontarkan bagian luar bintang. Terjadilah ledakan bintang yang sangat cerlang dan bersinar luar biasa terang di dalam galaksi induknya. Akibatnya, supernova jenis ini gampang dikenali dari jarak yang jauh.
Supernova tipe Ia biasanya digunakan sebagai lilin penentu jarak yang menentukan jarak pengamat dengan galaksi induknya. Ia juga digunakan untuk mengukur pengembangan alam semesta. Bisa melihat supernova jenis ini dari dekat artinya astronom bisa mendapatkan data yang lebih banyak lagi. Karena itulah, semua teleskop kemudian diarahkan ke supernova PTF 11kly.
Selain itu, bisa menyaksikan supernova yang masih muda akan memberi petunjuk mengenai lapisan terluar bintang yang terlontar keluar sehingga bisa diketahui bintang apa yang meledak sehingga dapat diketahui asal mula supernova tipe Ia.
Teori Evolusi Bintang
Dalam teori evolusi bintang, diketahui bahwa bintang juga mengalami evolusi seperti halnya makhuk hidup lainnya, yakni lahir, memasuki masa remaja, tua dan akhirnya mati (padam) . Cikal bakal bintang berawal dari kabut antarbintang (interstellar cloud) yang mengelompok dan mengerut akibat interaksi gravitasi partikel gas. Pada proses pengerutan, sebagian energi potensial gravitasi dipancarkan sebagai radiasi dan sebagian diubah jadi energi kinetik atau energi panas. Jadi, gumpalan kabut gas memanas dan bercahaya. Bila massa gas cukup besar, temperatur di pusat bintang jadi cukup besar untuk menghentikan pengerutan.
Bila bahan bakar bintang berupa hidrogen cair di perut bintang berkurang, tekanan di dalam pun berkurang. Akibatnya, tekanan itu tak mampu lagi melawan berat lapisan luar bintang sehingga bintang mengerut. Garis tengah bintang mengecil dan kerapatan massanya membesar. Makin kecil bintang kian berat lapisan luarnya karena tarikan gravitasi dari materi di sebelah dalam menguat (gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya). Yang jadi pertanyaan, apakah suatu bintang akan mengerut terus-menerus bila bahan bakar nuklirnya habis?
Di dalam bintang, temperatur sedemikian tinggi hingga semua atom terionisasi (bermuatan listrik). Jadi, dalam bintang ada inti atom dan elektron bebas.
Tahun 1926, Enrico Fermi, pakar fisika nuklir AS kelahiran Italia, mengembangkan Teori Statistika Kuantum. Teori Fermi didasari Hukum Larangan Pauli (Pauliís exclussion principles) yang menyatakan dalam sebuah atom tak mungkin ada dua elektron dengan arah spin dan kecepatan gerak yang sama, mempunyai bilangan kuantum dengan nilai sama, dan dua elektron tak dapat menempati satu ruangan secara bersamaan. Dapat dibayangkan seolah-olah elektron itu dikelilingi tembok yang tak kasat mata.
Elektron lain yang serupa (punya spin dan kecepatan gerak sama pada tingkat energi sama pula) tak mungkin dapat memasuki tembok itu. Namun batas tembok dapat menciut bila kecepatan elektron diperbesar. Karena ada batas tembok itu, elektron tak bisa diimpit begitu saja.
Timbul persoalan ”pembagian tempat” bagi elektron-elektron itu. Selama kerapatan gas rendah, tak ada persoalan teknis. Namun jika kecepatan gas meninggi, elektron kian banyak. Padahal, ruangan yang tersedia bagi elektron sangat terbatas.
Akibatnya, elektron dipaksa melanggar Hukum Larangan Pauli, yang menyebabkan elektron tumpang-tindih mengisi tingkat energi tinggi (di ruangan yang sempit). Dalam keadaan demikian, elektron disebut terdegenerasi. Percobaan mengimpit elektron akan dilawan oleh tekanan besar.
Sejumlah elektron akan bergerak dengan kecepatan tinggi untuk menciutkan batas tembok. Kecepatan lebih tinggi berarti tekanan lebih tinggi pula, yang dikenal dengan tekanan degenerasi. Tekanan degenerasi mampu melawan gaya gravitasi.
Mengapa Meledak?
Dalam khazanah ilmu astronomi, bintang-bintang yang bermassa besar (lebih dari 10 kali massa matahari) dipastikan akan meledak pada tahap akhir evolusi kehidupannya. Ledakan bintang atau supernova itu terjadi karena dalam perut bintang terjadi ketidakseimbangan. Akibat peristiwa penangkapan elektron dan pemancaran neutron, tekanan di dalam bintang turun dratis. Dengan demikian pusat bintang runtuh ke dalam dengan dahsyat, sedangkan bagian luar akan terlempar keluar, dan pusat bintang yang runtuh menjadi sangat
mampat.
Pada 1934, Baade dan Fritz Zwicky mengemukakan bahwa sisa supernova mungkin berupa bintang neutron. Hal ini didasarkan pada perhitungan sederhana. Kalau sebuah bintang yang radisunya tingga; puluhan kilometer saja, energi potensi gravitasinya yang bebas, ternyata sama besarnya dengan energi yang dipancarkan oleh suatu ledakan supernova. Pada waktu itu, teori Baade dan Zwicky dianggap suatu spekulasi belaka tanpa dasar pijakan kaidah ilmiah.
Tetapi, tiga setengah dasawarsa kemudian, tepatnya pada 1967, astronom benar-benar menemukan sebuah bintang berdenyut atau pulsar (pulsating radio source) di kaput kepiting (crab nebulae) yang merupakan bekas atau sisa bintang meledak itu. Ada juga pulsar lain yang ditemukan pada saat supernova di rasi Vela. Diperkirakan ledakan supernova itu terjadi puluhan ribu tahun lalu.
Perhitungan hidrodinamika dengan bantuan komputer yang dilakukan Colgate dkk, menunjukkan pada saat ledakan supernova, bagian dalam bintang runtuh ke dalam membentuk bintang neutron atau lubang hitam, sedangkan bagian luar bintang terlontar jauh dan terlihat sebagai kabut sisa ledakan binta
0 komentar:
Posting Komentar