Peristiwa bintang meledak atau supernova SN 2012aw di galaksi spiral M95 menggamit minat banyak orang guna mempelajarinya. Sebagian mengamati bintang yang meledak itu secara langsung, entah menggunakan teleskop besar yang berpangkalan di Bumi maupun memanfaatkan beragam teleskop antariksa yang saat ini masih bertugas aktif sembari mengorbit Bumi. Sementara sebagian lainnya berkutat menggali timbunan arsip digital yang pernah dihasilkan oleh teleskop–teleskop tersebut
Sehingga, meski supernova telah diketahui manusia (secara tidak sengaja) sejak hampir 10 abad silam dan penjelasan terhadap fenomena ini telah berkembang pesat dalam seabad terakhir, seiring perkembangan relativitas umum dan mekanikan kuantum dalam fisika, peristiwa supernova kontemporer seperti halnya SN 2012aw menyediakan kesempatan lebih besar bagi kita untuk menyaksikan secara langsung bagaimana sebuah bintang biasa bertransformasi menjadi benda langit nan eksotik.
Berdasarkan data–data yang berjibun banyaknya di Arsip Warisan Hubble, diketahui kalau bintang induk supernova SN 2012aw sempat terekam lewat mata tajam instrumen Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC 2) teleskop antariksa Hubble antara bulan Desember 1994 hingga Januari 1995. Bintang yang sama juga terekam lewat teleskop antariksa Chandra, yang bekerja pada spektrum sinar–X, pada 2005 silam.
Bintang induk tersebut amat redup, dengan tingkat terang +27 sehingga hanya nampak sebagai bintik putih samar dalam citra WFPC 2. Sebagai pembanding, planet kerdil Pluto saja (yang amat sulit dilihat, bahkan dariobservatorium seperti Bosscha sekalipun) tingkat terangnya masih +14. Sehingga bintang induk SN 2012aw adalah 159 ribu kali lebih redup ketimbang Pluto. Amat besarnya jarak antara Bumi dengan bintang induk SN 2012aw ini, sehingga seberkas cahaya dari bintang itu butuh waktu 32,6 juta tahun hingga tiba di Bumi, membuat bintang itu terlihat amat redup. Padahal sejatinya bintang induk SN 2012aw adalah sebuah bintang maharaksasa yang berkali–kali lipat lebih besar ketimbang Matahari. Kini kita mengetahui, sebelum menjadi supernova, bintang induk SN 2012aw adalah 8 kali lebih berat ketimbang Matahari dan memancarkan energi 1.800 kali lebih besar ketimbang Matahari. Ukuran–ukuran tersebut menempatkan bintang ini sebagai bintang maharaksasa merah (red giant) yang dikenal memiliki suhu rendah. Suhu permukaan bintang ini sekitar 3.670 derajat Celcius, lebih rendah dibanding Matahari kita yang mencapai 6.000 derajat Celcius.
Setelah menjadi supernova SN 2012aw, terjadi peningkatan tingkat terang hingga hampir 14 magnitudo, yang setara dengan peningkatan pelepasan energi hingga sebesar 300 ribu kali lipat dibanding semula. Pantauan teleskop antariksa Chandra memastikan supernova tersebut memiliki suhu sangat tinggi, hingga lebih dari 1 milyar derajat Celcius. Supernova ini juga dipastikan merupakan supernova tipe II, yang merupakan tahap transformasi dari sebuah bintang maharaksasa merah menjadi bintang neutron yang eksotik. Apa sih bintang neutron itu?
Bintang neutron adalah sebuah benda langit eksotik yang sangat kecil (diameter hanya 10 sampai 15 km saja) namun amat sangat padat. Setetes materi bintang neutron dengan volume ‘hanya’ 1 mililiter memiliki berat lebih dari 100 juta ton. Bintang neutron juga dikenal memiliki rotasi yang amat cepat sehingga mampu menyelesaikan satu putaran dalam tempo kurang dari 1 detik. Beberapa bintang neutron bahkan berputar hanya dalam orde milidetik. Selain itu bintang neutron juga memiliki medan magnet teramat kuat, yakni antara 200 juta hingga 20 trilyun kekuatan medan magnet Bumi. Demikian kuatnya medan magnet ini sehingga mampu berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya (yang umumnya berupa awan gas dan debu sisa ledakan bintang) dan memasok mayoritas energi kedalamnya.
Bagaimana obyek seaneh bintang neutron bisa ada di jagat raya?
Segala berawal dari bintang. Dalam perspektif pengetahuan terkini, sebuah bintang bisa eksis di jagat raya sebagai akibat dari berlakunya keseimbangan antara dua gaya yang saling bertolak–belakang. Gaya yang pertama adalah gaya gravitasi, yang cenderung memaksa sebuah bintang untuk terus mengecil (mengerut). Sementara gaya yang kedua adalah gaya tekan akibat tekanan radiasi yang cenderung memaksa sebuah bintang untuk terus membesar (meluas). Ironisnya kedua gaya yang bertolak–belakang itu sama–sama dihasilkan oleh materi didalam bintang itu sendiri.
Awalnya yang donminan adalah gaya gravitasi, yang memaksa sebuah bakal bintang (protobintang) untuk terus mengerut sehingga materi didalamnya menjadi termampatkan. Karena termampatkan demikian kuat, materi itu mengalami pemanasan hebat sehingga timbullah mekanisme Kelvin–Helmholtz yang membuat suhu bakal bintang, khususnya bagian pusatnya, melonjak hebat sekaligus memeras habis elektron–elektron tiap atom materi. Sehingga bakal bintang kini lebih merupakan campuran inti–inti atom dan elektron bebas. Secara alami inti–inti atom bersifat tolak–menolak karena muatan positifnya. Namun pada titik tertentu, yakni dalam suhu lebih dari 10 juta derajat Celcius, energi tiap inti atom mampu mengalahkan gaya tolak–menolaknya. Sehingga inti–inti atom dapat bergabung menjadi satu dan membentuk inti atom baru yang lebih berat.
Sehingga, meski supernova telah diketahui manusia (secara tidak sengaja) sejak hampir 10 abad silam dan penjelasan terhadap fenomena ini telah berkembang pesat dalam seabad terakhir, seiring perkembangan relativitas umum dan mekanikan kuantum dalam fisika, peristiwa supernova kontemporer seperti halnya SN 2012aw menyediakan kesempatan lebih besar bagi kita untuk menyaksikan secara langsung bagaimana sebuah bintang biasa bertransformasi menjadi benda langit nan eksotik.
Berdasarkan data–data yang berjibun banyaknya di Arsip Warisan Hubble, diketahui kalau bintang induk supernova SN 2012aw sempat terekam lewat mata tajam instrumen Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC 2) teleskop antariksa Hubble antara bulan Desember 1994 hingga Januari 1995. Bintang yang sama juga terekam lewat teleskop antariksa Chandra, yang bekerja pada spektrum sinar–X, pada 2005 silam.
Bintang induk tersebut amat redup, dengan tingkat terang +27 sehingga hanya nampak sebagai bintik putih samar dalam citra WFPC 2. Sebagai pembanding, planet kerdil Pluto saja (yang amat sulit dilihat, bahkan dariobservatorium seperti Bosscha sekalipun) tingkat terangnya masih +14. Sehingga bintang induk SN 2012aw adalah 159 ribu kali lebih redup ketimbang Pluto. Amat besarnya jarak antara Bumi dengan bintang induk SN 2012aw ini, sehingga seberkas cahaya dari bintang itu butuh waktu 32,6 juta tahun hingga tiba di Bumi, membuat bintang itu terlihat amat redup. Padahal sejatinya bintang induk SN 2012aw adalah sebuah bintang maharaksasa yang berkali–kali lipat lebih besar ketimbang Matahari. Kini kita mengetahui, sebelum menjadi supernova, bintang induk SN 2012aw adalah 8 kali lebih berat ketimbang Matahari dan memancarkan energi 1.800 kali lebih besar ketimbang Matahari. Ukuran–ukuran tersebut menempatkan bintang ini sebagai bintang maharaksasa merah (red giant) yang dikenal memiliki suhu rendah. Suhu permukaan bintang ini sekitar 3.670 derajat Celcius, lebih rendah dibanding Matahari kita yang mencapai 6.000 derajat Celcius.
Setelah menjadi supernova SN 2012aw, terjadi peningkatan tingkat terang hingga hampir 14 magnitudo, yang setara dengan peningkatan pelepasan energi hingga sebesar 300 ribu kali lipat dibanding semula. Pantauan teleskop antariksa Chandra memastikan supernova tersebut memiliki suhu sangat tinggi, hingga lebih dari 1 milyar derajat Celcius. Supernova ini juga dipastikan merupakan supernova tipe II, yang merupakan tahap transformasi dari sebuah bintang maharaksasa merah menjadi bintang neutron yang eksotik. Apa sih bintang neutron itu?
Bintang neutron adalah sebuah benda langit eksotik yang sangat kecil (diameter hanya 10 sampai 15 km saja) namun amat sangat padat. Setetes materi bintang neutron dengan volume ‘hanya’ 1 mililiter memiliki berat lebih dari 100 juta ton. Bintang neutron juga dikenal memiliki rotasi yang amat cepat sehingga mampu menyelesaikan satu putaran dalam tempo kurang dari 1 detik. Beberapa bintang neutron bahkan berputar hanya dalam orde milidetik. Selain itu bintang neutron juga memiliki medan magnet teramat kuat, yakni antara 200 juta hingga 20 trilyun kekuatan medan magnet Bumi. Demikian kuatnya medan magnet ini sehingga mampu berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya (yang umumnya berupa awan gas dan debu sisa ledakan bintang) dan memasok mayoritas energi kedalamnya.
Bagaimana obyek seaneh bintang neutron bisa ada di jagat raya?
Segala berawal dari bintang. Dalam perspektif pengetahuan terkini, sebuah bintang bisa eksis di jagat raya sebagai akibat dari berlakunya keseimbangan antara dua gaya yang saling bertolak–belakang. Gaya yang pertama adalah gaya gravitasi, yang cenderung memaksa sebuah bintang untuk terus mengecil (mengerut). Sementara gaya yang kedua adalah gaya tekan akibat tekanan radiasi yang cenderung memaksa sebuah bintang untuk terus membesar (meluas). Ironisnya kedua gaya yang bertolak–belakang itu sama–sama dihasilkan oleh materi didalam bintang itu sendiri.
Awalnya yang donminan adalah gaya gravitasi, yang memaksa sebuah bakal bintang (protobintang) untuk terus mengerut sehingga materi didalamnya menjadi termampatkan. Karena termampatkan demikian kuat, materi itu mengalami pemanasan hebat sehingga timbullah mekanisme Kelvin–Helmholtz yang membuat suhu bakal bintang, khususnya bagian pusatnya, melonjak hebat sekaligus memeras habis elektron–elektron tiap atom materi. Sehingga bakal bintang kini lebih merupakan campuran inti–inti atom dan elektron bebas. Secara alami inti–inti atom bersifat tolak–menolak karena muatan positifnya. Namun pada titik tertentu, yakni dalam suhu lebih dari 10 juta derajat Celcius, energi tiap inti atom mampu mengalahkan gaya tolak–menolaknya. Sehingga inti–inti atom dapat bergabung menjadi satu dan membentuk inti atom baru yang lebih berat.
Sumber:
http://kafeastronomi.com/mengenal-bintang-neutron.html
Editor:
Syam astrophysics
0 Comments
