Introduction
Bintang adalah salah satu banda langit yang memancarkan
cahaya. Seperti halnya metahari yang juga merupakan salah satu bintang,
bintang-bintang yang lain juga memancarkan cahaya. Cukup menarik bila
ditanyakan bagaimana sebuah bintang tercipta? Atau mengapa cahaya bintang
memancar terus menerus? Kapan bintang akan padam? Layaknya batang korek api
yang digesekkan pada wadahnya, Korek api akan melalui tiga fase yaitu beberapa
saat sampai tepat sebelum menyala, kemudian korek menyala, dan terakhir padam.
Bintang pun demikian. Ada saat dimana bintang belum terbentuk, kemudian
memancarkan cahaya dan terakhir mati. Bagaimana urutan peristiwa tersebut? Kita
akan mempelajarinya pada pokok bahasan ini.
RIWAYAT HIDUP BINTANG
Bintang memiliki riwayat hidup yang hampir mirip makhluk
hidup pada umumnya. Yaitu hidup kemudian berkembang menjadi dewasa kemudian
mati.
 |
| Image Source |
KELAHIRAN BINTANG
Pada dasarnya luar angkasa tidak
benar-benar hampa udara. Tetapi tersusun atas partikel gas dengan kerapatan
yang sangat kecil. Jika ditakar dalam volume, kira-kira satu juta meter kubik
hanya berisi satu partikel gas. Walaupun demikian, tidak semua daerah antar
bintang memiliki kerapatan yang sama. Ada daerah yang lebih renggang dari pada
itu dan ada daerah yang lebih rapat dari itu. Dengan kata lain, persebaran
partikel gas di ruang antar bintang tidak merata. Bintang biasanya terentuk di
daerah yang memiliki kerapatan yang tinggi (untuk ukuran ruang hampa). Mengapa
hal tersebut bisa terjadi? Jawabannya adalah gaya tarik menarik antar partikel.
Di daerah yang memiliki kerapatan tinggi, gaya tarik menarik antar partikel
besar. Mengapa gayanya besar? Hal tersebut disebabkan jarak antar partikel yang
lebih rapat. Logikanya, semakin jauh jarak benda dengan bumi, gaya tarik bumi
akan semakin lemah. Gaya gravitasi ini juga berlaku pada partikel-partikel gas
tadi.
Adanya gaya gravitasi menyebabkan
semakin banyak partikel udara yang tertarik. Semakin banyak partikel yang
tertarik maka gaya gravitasinya akan semakin besar untuk menarik partikel yang
lebih luas. Gaya gravitasi tersebut menyebabkan terjadinya pengerutan di bagian
inti gravitasi. Di bagian inti, tumbukan antar partikel menjadi lebih sering
terjadi sehingga timbullah panas. Semakin banyak partikel udara di ruang
angkasa yang tertarik menyebabkan terjadinya pengerutan inti yang lebih kuat
(karena gas yang mengumpul menjadi semakin besar). Tumbukan akan semakin intens
terjadi hingga pada suatu titik panas yang terjadi akibat tumbukan cukup untuk
melakukan reaksi termonuklir.
Jadi intinya, ketika terjadi
reaksi termonuklir maka bintang akan
terbentuk. Ketika panas yang dihasilkan oleh tumbukan tidak mencukupi untuk
melakukan reaksi termonuklir, maka
bintang tak akan terbentuk. Gravitasi sangat menentukan apakah akan terbentuk
bintang atau tidak. Sedangkan gravitasi dipengaruhi oleh jumlah partikel udara
yang terkumpul (massa udara). Selain itu, komposisi partikel yang berkumpul
akan menentukan juga apakah kumpulan partikel tersebut akan menjadi bintang
atau tidak. Komposisi senyawa/ unsur yang akan menjadi bintang adalah apabila
kumpulan partikel tersebut tersusun sebagian besar oleh unsur hidrogen dengan
unsur lain dalam jumlah yang sedikit.
PERKEMBANGAN BINTANG
Kelahiran bintang ditandai adanya
reaksi termonuklir di bagian inti.
Setelah ini, bintang akan memasuki fase yang paling stabil. Semakin besar
ukuran bintang, maka semakin cepat proses pembentukan bintang. Tetapi semakin
besar ukuran bintang, maka semakin cepat pula bintang menjadi dewasa (umur
bintang menjadi semakin pendek) untuk bintang sebesar matahari, umur bintang
bisa mencapai 10 miliar tahun. Sedangkan, untuk bintang yang memiliki ukuran 10 - 15 kali ukuran matahari bisa bertahan sekitar 3 - 5 juta tahun saja.
KEMATIAN BINTANG
Kematian bintang terdiri dari
beberapa fase. Dimulai dari pembentukan bintang raksasa merah sampai matinya
sebuah bintang. Akhir bintang sangat tergantung dari massa bintang pada kondisi
awal. Ada tiga fase kematian bintang yaitu bintang katai putih, bintang netron,
dan black hole atau lubang hitam.
1. Bintang Katai Putih
Bintang katai
putih merupakan fase akhir bintang yang berukuran kecil seperti matahari.
Matinya bintang diawali dengan habisnya unsur hidrogen di inti bintang.
Habisnya hidrogen menyebabkan tidak terjadinya reaksi thermonuklir di inti bintang. Reaksi thermonuklir pada kondisi bintang normal tidak hanya memancarkan
panas, tetapi juga menahan gravitasi inti agar partikel yang ada di kulit tidak
tertarik ke dalam dan mengakibatkan bintang mengkerut. Dengan hilangnya reaksi thermonuklir di inti, maka bintang akan
mengkerut. Pengerutan bintang akan terus terjadi sampai pada suatu titik
intibintang kembai memancarkan energi. Bagaimana bintang bisa kembali
memancarkan energi? Hal ini terjadi karena di inti terjadi pembakaran helium
menjadi karbon. Pembakaran helium terjadi karena pengerutan bintang. Pengerutan
bintang menyebabkan jarak antar partikel menjadi semakin mampat. Akibatnya
tumbukan antar partikel menjadi lebih sering terjadi. Akibat tumbukan tersebut,
timbullah panas. Panas tersebut yang memicu terjadinya reaksi lanjutan yang
membakar helium menjadi karbon.
Pemanasan di
inti dengan suhu yang lebih besar menyebabkan di kulit juga terjadi reaksi thermonukir. Jadi, di inti terjadi
reaksi helium-karbon, di kulit terjadi reaksi hidrogen-helium. Bintang menjadi
seperti kue lapis. Pembakaran di kulit menyebabkan selubung bintang mengembang.
Bayangkan ada sebuah bola di dalam bola pimpong. Bola tersebut disebut dengan
bola A. Bola A kita ibaratkan inti bintang. Lalu bola pimpong tersebut
dimasukkan dalam sebuah balon. Lalu tiuplah balon tersebut. Kira-kira seperti
itulah yang terjadi. Pemanasan di kulit menyebabkan selubung bintang
mengembang.
Energi yang
dipancarkan inti lebih besar dari pada pada saat bintang dalam kondisi normal.
Akan tetapi, karena selubung membesar, energi tersebut di distribusikan pada
luasan yang lebih luas sehingga suhu permukaan menjadi lebih rendah. Jadi pada
saat bintang berwarna merah, dan memiliki ukuran bintang membesar, tetapi suhunya
menjadi lebih rendah. Warna merah menunjukkan penurunan suhu. Seperti pada api di bumi. api biru lebih panas daripada api merah. Ketika sebuah bintang berwarna merah, suhu bintang pada bagian selubung turun. Bintang pada kondisi ini disebut sebagai Bintang Rasaksa Merah
Selanjutnya
ketika bintang kehabisan unsur helium di inti,
maka bintang akan menjadi semakin mengkerut. pengerutan bintang akan
terus terjadi sampai pada suatu titik bintang tidak bisa mengkerut lagi karena
sudah sangat mampat. Ketika bintang dalam kondisi ini, bintang dalam kondisi
stabil mampat. Bintang ini akan memancarkan cahaya lemah sampai benar-benar
mati. Fase inilah yang disebut bintang katai putih. Inti pada bintang katai putih beragam. Pada umumnya reaksi thermonuklir hanya sampai pada pembentukan inti karbon. Tetapi ada jenis lain seperti oksigen atau neon. Pada kondisi katai putih, bintang dalam kondisi stabil karena elektron mengalami degenerasi dalam kondisi yang mampat. materi inti mampu menahan gravitasi bintang sehingga tidak mengalami keruntuhan lebih lanjut tanpa mengalami perubahan volume. Hal inilah yang meyebabkan bintang dalam kondisi stabil. karena bahan bakar bintang semakin sedikit, maka bintang perlahan-lahan tidak memancarkan cahaya lagi atau disebut dengan bintang Katai Hitam.
2. Bintang
Netron
Bintang Netron
merupakan fase selanjutnya. Apabila massa bintang cukup besar, maka
pemanpatan/pengerutan bintang akan menyebabkan reaksi berikutnya yaitu
pengubahan karbon menjadi unsur yang lebih berat yaitu oksigen. Ketika karbon
habis maka pemampatan akan kembali terjadi hingga. Terjadi reaksi pembentukan
unsur yang lebih berat seperti silica hingga terbentuk besi. Besi merupakan
unsur terberat yang dapat dibentuk oleh sebuah bintang. Ketika dalam kondisi
ini, membuat bintang seperti bawang merah atau kue lapis. Di inti terjadi
pembentukan besi, di kulit terluar terjadi pembentukan helium.
Nova dan
Supernova
Nova dan
supernova adalah ledakan bintang. Yang membedakan keduanya adalah besar
ledakan. Jika ledakannya tidak sampai menghancurkan bintang, maka disebut nova.
Jika ledakannya sangat besar sampai menghancurkan bintang maka disebut
supernova. Supernova pun ada supernova I (bintang ganda) dan supernova II
(bintang tunggal). Ledakan bintang tunggal terjadi apabila bintang dalam kondisi
seperti bawang, berlapis lapis. Besar ledakan ditentukan oleh massa bintang yang ada. Pada supernova tipe I, bintang menerima partikel gas dari bintang lain. Akibatnya di selubung bintang kembali terjadi reaksi thermonuklir sehingga bintang terlihat seakan-akan akan meledak. Sedangkan, untuk supernova tipe II merupakan ledakan bintang yang sebenarnya karena terjadi pada sebuah bintang tunggal. Bagaimana supernova tipe II terjadi?
Pengerutan bintang menyebabkan bintang menjadi semakin mampat. ketika massa bintang melewati batas tertentu, di inti terjadi pembentukan unsur yang lebih berat. Hidrogen - Helium - Karbon - Oksigen - Neon/Silikon - Besi. Ketika terbentuk inti besi, bintang dalam kondisi yang sangat mampat. Bintang akan semakin mampat karena tidak ada energi yang melawan gravitasi bintang sehingga bintang runtuh. Pengerutan menyebabkan suhu di inti menjadi semakin panas. Pada suhu 5 miliar kelvin energi foton sangat tinggi hingga mampu membelah inti besi menjadi helium. peristiwa ini disebut proses inverse beta decay (peluruhan beta balikan) dimana proton akan akan keluar meninggalkan neutron untuk bertemu elektron. Pembentukan inti neutron ini akan menghasilkan sebuah gelombang kejut yang melawan keruntuhan bintang (melawan gravitasi bintang) karena gelombang yang sangat kuat, sebagian materi bintang terlempar keluar dalam sebuah ledakan dahsyat. peristiwa itulah yang disebut dengan supernova.
Sisa ledakan supernova akan menyisakan inti bintang hasil peluruhan tadi sehingga disebut bintang neutron.
Pengerutan bintang menyebabkan bintang menjadi semakin mampat. ketika massa bintang melewati batas tertentu, di inti terjadi pembentukan unsur yang lebih berat. Hidrogen - Helium - Karbon - Oksigen - Neon/Silikon - Besi. Ketika terbentuk inti besi, bintang dalam kondisi yang sangat mampat. Bintang akan semakin mampat karena tidak ada energi yang melawan gravitasi bintang sehingga bintang runtuh. Pengerutan menyebabkan suhu di inti menjadi semakin panas. Pada suhu 5 miliar kelvin energi foton sangat tinggi hingga mampu membelah inti besi menjadi helium. peristiwa ini disebut proses inverse beta decay (peluruhan beta balikan) dimana proton akan akan keluar meninggalkan neutron untuk bertemu elektron. Pembentukan inti neutron ini akan menghasilkan sebuah gelombang kejut yang melawan keruntuhan bintang (melawan gravitasi bintang) karena gelombang yang sangat kuat, sebagian materi bintang terlempar keluar dalam sebuah ledakan dahsyat. peristiwa itulah yang disebut dengan supernova.
Sisa ledakan supernova akan menyisakan inti bintang hasil peluruhan tadi sehingga disebut bintang neutron.
Apa yang terjadi apabila gelombang kejut dari peluruhan besi tidak mampu menghancurkan bintang? Bintang akan berevolusi menjadi objek lain yang memiliki gravitasi yang sangat besar. Gravitasi tersebut bahkan dapat membelokkan atau membuat cahaya terperangkap. objek tersebut dinamakan lubang hitam atau black hole.
Gravitasi inti akan meruntuhkan bintang menjadi sesuatu yang sangat mampat. Bintang yang bermassa besar akan mengalami pengerutan sehingga menjadi sangat mampat. Ketika gelombang kejut inti neutrino tidak mampu menahan keruntuhan bintang, maka bintang akan menjadi semakin mampat sehingga massa jenisnya juga akan semakin besar. Besarnya massa akan membuat gravitasi juga besar hingga terbentuk sebuah inti yang bahkan bisa membelokkan cahaya dengan gravitasinya.
#end#
Penulis
merupakan mahasiswa Jurusan Pendidikan IPA yang tertarik dengan Astronomi
Mohon maaf jika
ada kesalahan konsep yang terjadi pada artikel ini. Hal ini dikarenakan penulis
juga masih dalam fase belajar... ^_^
Jika ada masukan
tentang materi, maka bisa dituliskan di kolom komentar sebagai perbaikan bagi
penulis...
Terima Kasih....
Tetaplah belajar dan berbagi....
