Evolusi Bintang
Bintang dikenal sbg objek langit yg tampak di malam hari. Sbuah cahaya titik yg berkerlap-kerlip, dan terkadang bila diperhatikn dgn seksama, warnanya berubah-ubah dr putih ke biru atau merah dan sebaliknya. Sbnarnya bintang merupakan bola gas yg terbentuk krn gaya gravitasinya sendiri. Cahaya bintang berasal dr hasil reaksi fusi nuklir di mana hidrogen digabungkan utk menghasilkan helium, gelombang eletromagnetik, & energi. Bintang memancarkan energinya relatif konstan/stabil stiap saat. Jdi, prubahan yg terjadi tdk berasal dr bintang itu sendiri. Lalu, bgmn bintang bs tmpk berkedip?
Penyebab utamanya adlh krn bumi memiliki atmosfer dgn temperatur yg berbeda-beda, menyebabkan lapisan-lapisan udara tersebut bergerak-gerak sehingga menimbulkan turbulensi. Turbulensi ini bentuknya sama seperti ombak/gelombang di laut dan kolam renang.
Analogi sbuah koin yg terletak diam di dasar kolam renang akan tampak bergerak-gerak jika kita lihat dr atas permukaan air. Gerak semu ini terjadi karena adanya refraksi/pembiasan. Hal yg sama terjadi pada cahaya bintang yg melewati atmosfer bumi. Ktika memasuki atmosfer bumi, cahaya bintang akn dibelokkan oleh lapisan udara yg bergerak-gerak. Akibatnya posisi bintang akan berpindah-pindah. Tetapi krn perubahan posisinya sangat kecil utk dideteksi mata, mka kita akan melihatnya sebagai kedipan.
Pd zaman dahulu, orang mengira semua objek di langit adlh bintang. Hingga mereka mulai mengamati dan menyadari bahwa ada beberapa objek langit yg memiliki perpindahan berbeda dgn yg lain, jg tdk berkedip & diketahuilah bahwa benda tersebut planet, bukan bintang.
Benda bercahaya yg selalu tampak tdk berubah posisinya itu, oleh orang zaman dahulu dibentuk menjadi gambar-gambar visual khayalan yg kini dinamakan rasi bintang. Mereka mengkait-kaitkan bentuk rasi bintang dgn mitos-mitos dan kepercayaan yg dianut. Begitu bnyk rasi bintang yg terbentuk dengan pandangan berbeda-beda tiap orang. Hingga akhirnya astronom menetapkan standar wilayah rasi bintang yg kini berjumlah 88 buah. Nama-nama rasi bintang sendiri kebanyakan diambil dr sejarah bangsa Romawi & Yunani.
Bintang yg dpt dilihat oleh mata telanjang berjumlah kurang lebih 2860 bintang. Hingga pada massa Galilleo menemukan teleskop, ia mengarahkan teleskopnya ke pusat galaksi Bimasakti. Dr hsil pengamatan, didapat hsil bahwa trnyata trdpt lbh bnyk bintang lagi di langit yg tak kasat mata. Seiring dgn berjalannya waktu & perkembangan instrumentasi astronomi, diketahui bahwa bintang yg ada di langit tdk seluruhnya benar-benar bintang, melainkan terbagi-bagi lagi mnjadi bbrp kategori. Ada nebula, awan gas debu yg mrupakn cikal bakal bintang. Cluster, yg merupakan sekumpulan bintang. Bintang itu sendiri, yg trbagi mnjadi 2 kategori yaitu bintang tunggal & multiple stars, & Planetary nebula.
Evolusi Bintang
Bintang tdk berbeda jauh dgn manusia/makhluk hidup yg ada di Bumi. Bintang dilahirkan, brkembang, & pd akhirnya padam, tdk bersinar lagi. Bedanya, tentu saja bintang tdk berkembang biak. Nah, proses evolusi bintang ini, bila dibandingkan dgn usia manusia atau bahkan usia seluruh peradaban manusia, tentunya memakan waktu yg sangat lama hingga milyaran tahun. Contohnya Matahari dalam tata surya kita, yg tdk tampak berubah sejak zaman nenek moyang hingga saat ini.
Lalu bagaimana para astronom bs mempelajari evolusi bintang, jika usia mereka tdk cukup utk melihat perkembangan bintang yg sangat lama itu? Seorang anak kecil, tdk perlu menunggu hingga usianya 80 tahun hingga ia bs melihat pertumbuhan seorang manusia. Ia bs melihat dr sekitarnya, bagaimana ‘rupa’ seorang remaja, dewasa, atau bahkn nenek & kakek sekalipun. Begitu pula dengan astronom, mereka dpt meneliti bintang-bintang di langit sana terdiri dr berbagai macam usia & tahap evolusi.
Materi Antar Bintang
Berdasarkan hasil pengamatan, luar angkasa diantara bintang-bintang ternyata tdk benar-benar kosong, namun terdapat materi berupa gas & debu yg disebut materi antar bintang. Di beberapa tempat materi antar bintang dpt dilihat sebagai awan antar bintang yg disebut Nebula, contohnya Nebula Orion. Kerapatan awan bintang sangatlah kecil bila dibandingkan dengan udara di sekeliling kita. Walaupun demikian, awan bintang memiliki volume yg sangat besar, sehingga cukup bnyk utk membentuk ribuan bintang.
Lalu bagaimana awan antar bintang (Nebula) itu bs membentuk bintang? Gaya gravitasi memegang peranan sangat penting dalam proses pembentukan bintang. Jika terjadi suatu peristiwa hebat, misalnya ledakan bintang, di suatu tempat sekelompok materi antar bintang akan menjadi lebih mampat drpd sekitarnya. Bagian luar awan ini akan tertarik oleh gaya gravitasi materi di bagian dalam. Akibatnya, awan akan mengerut & semakin mampat. Peristiwa ini disebut kondensasi.
Tetapi, tdk semua awan yg berkondensasi itu akan menjadi bintang. Akibat kondensasi tekanan di dalam awan akan meningkat & akan melawan pengerutan. Bila tekanan melebihi gaya gravitasi, awan akan tercerai kembali & proses terbentuknya bintang tdk akan terjadi.
Pada setiap kondensasi kerapatan gas dalam awan bertambah besar. Riwayat gumpalan awan induk akan terjadi lagi di dalam gumpalan awan yg lebih kecil. Demikian seterusnya. Peristiwa ini disebut fragmentasi. Awan yg tadinya satu terpecah menjadi ratusan bahkan ribuan awan yg mengalami pengerutan gravitasi. Pada akhirnya, suhu menjadi cukup tinggi sehingga awan-awan tersebut akan memijar & menjadi ‘embrio’ bintang yg disebut protostar. Jadi, bintang tdk terbentuk sendiri-sendiri namun berasal dr suatu kondensasi besar, bintang terbentuk dalam kelompok. Hal ini didukung oleh pengamatan. Dalam galaksi kita pun terdapat bnyk gugus bintang.
Protostar
Suatu protostar yg telah mengakhiri proses fragmentasinya akan terus mengerut akibat gravitasinya sendiri. Materi dalam protostar sebagian besar adlh hidrogen dengan kerapatan seragam pada awalnya. Evolusi protostar ditandai dengan keruntuhan yg sangat cepat.
Laju evolusi pada tahap ini, temperatur di pusat bintang cukup tinggi utk berlangsungnya pembakaran hidrogen. Pada saat itu tekanan di dalam bintang menjadi besar & pengerutan pun berhenti. Ia menjadi bintang di deret utama. Namun bila massa bintang terlalu kecil, suhu di pusat bintang tdk akan cukup tinggi utk berlangsungnya reaksi pembakaran hidrogen. Bintang akhirnya mendingin & menjadi bintang katai gelap tanpa adanya reaksi ini yg berarti.
Evolusi Lanjut
Selanjutnya bintang mencapai deret utama berumur nol (zero age main-sequence, ZAMS). Komposisi bintang tersebut masih homogen, mencerminkan komposisi awan antar bintang yg membentuknya. Energi yg dipancarkan bintang terutama berasal dr reaksi inti yg berlangsung di pusat bintang. Yaitu reaksi fusi yg merubah hidrogen menjadi helium, dengan perlahan terjadi perubahan komposisi di pusat bintang, hidrogen berkurang & helium bertambah. Akibatnya struktur bintang pun berubah, bintang makin terang, jari-jari bertambah besar, tempertur efektif berkurang.
Ada perbedaan proses evolusi bintang tergantung dr massa bintang tersebut. Pada bintang bermassa besar, terjadi reaksi daur karbon yg terkonsentrasi ke pusat, disebut pusat konveksi. Pada bintang tipe ini, di bagian selubungnya tdk terjadi reaksi inti. Karena itu, komposisi selubung masih sama dengan komposisi awal. Lain halnya dengan bintang bermassa rendah yg membangkitkan energinya tdk terkonsentrasi di pusat. Konveksi justru terjadi di selubung.
Akibat reaksi pembakaran hidrogen, jumlah helium di pusat bintang bertambah. Timbunan helium di pusat bintang itu mengakibatkan terjadinya pengerutan gravitasi secara perlahan. Bila massa pusat helium ini mencapai 10 % hingga 20% massa bintang, pusat helium tdk lagi mengerut dengan perlahan namun runtuh dengan cepat. Saat itu struktur bintang berubah, bagian luar bintang akan memuai dengan cepat, bintang berubah menjado bintang raksasa merah. Saat itu, bintang mempunyai 2 sumber energi yaitu pembakaran hidrogen di kulit yg melingkupi pusat helium, & pembakaran helium di pusat bintang.
Evolusi tahap akhir suatu bintang masih belum pasti. Namun dr bbrp perhitungan didapat bahwa unsur kimia yg lebih berat dr karbon terbentuk di pusat bintang. Inti helium, berubah menjadi karbon, selanjutnya membentuk oksigen. Hal ini menyebabkan temperatur pusat meningkat, & saat mencapai 600 derajat, inti karbon akan berinteraksi membentuk magnesium, neon, & natrium. Demikian seterusnya akan terjadi pembakaran unsur kimia dalam bintang. Hingga akhirnya akan terbentuk inti besi. Besi merupakan inti yg paling mantap & tdk akan bereaksi membentuk inti yg lebih berat. Selanjutnya, akan terjadi keruntuhan gravitasi pusat besi yg menyebabkan Supernova.
Supernova
Tdk semua bintang mengakhiri hidupnya dengan meledak menjadi Supernova, yaitu hanya terjadi pada bintang yg massanya 8 kali massa matahari atau lebih massif dr Matahari. Nah, supernova akan terjadi ketika bintang tersebut tdk lagi memiliki cukup bahan bakar utk proses fusi di inti bintang. Menciptakan tekanan keluar sehingga memicu terjadinya dorongan gravitasi kedalam massa bintang yg besar.
Saat ledakan terjadi, bintang akan melepaskan sejumlah besar energi & memuntahkan elemen berat seperti kalisum & besi ke ruang antar bintang. Materi yg dilepaskan ini kemudian menjadi benih yg mengisi awan debu & gas dimana bintang & planet baru akan dilahirkan. & siklus terbentuknya bintang dimulai dr awal.
Sisa Kematian Bintang
Materi yg dilepaskan bintang pada saat terjadinya Supernova akan menjadi benih bintang baru. Lalu bagaimana nasib bintang yg mati? utk bintang bermassa sedang, ia akan berubah menjadi bintang katai putih. utk bintang bermassa besar yg setelah meledak massanya 1.4 – 3 kali massa Matahari akan berubah menjadi bintang neutron. Sedangkan yg lebih besar dr 3 kali massa Matahari akan berubah menjadi black hole.
Penyebab utamanya adlh krn bumi memiliki atmosfer dgn temperatur yg berbeda-beda, menyebabkan lapisan-lapisan udara tersebut bergerak-gerak sehingga menimbulkan turbulensi. Turbulensi ini bentuknya sama seperti ombak/gelombang di laut dan kolam renang.
Analogi sbuah koin yg terletak diam di dasar kolam renang akan tampak bergerak-gerak jika kita lihat dr atas permukaan air. Gerak semu ini terjadi karena adanya refraksi/pembiasan. Hal yg sama terjadi pada cahaya bintang yg melewati atmosfer bumi. Ktika memasuki atmosfer bumi, cahaya bintang akn dibelokkan oleh lapisan udara yg bergerak-gerak. Akibatnya posisi bintang akan berpindah-pindah. Tetapi krn perubahan posisinya sangat kecil utk dideteksi mata, mka kita akan melihatnya sebagai kedipan.
Pd zaman dahulu, orang mengira semua objek di langit adlh bintang. Hingga mereka mulai mengamati dan menyadari bahwa ada beberapa objek langit yg memiliki perpindahan berbeda dgn yg lain, jg tdk berkedip & diketahuilah bahwa benda tersebut planet, bukan bintang.
Benda bercahaya yg selalu tampak tdk berubah posisinya itu, oleh orang zaman dahulu dibentuk menjadi gambar-gambar visual khayalan yg kini dinamakan rasi bintang. Mereka mengkait-kaitkan bentuk rasi bintang dgn mitos-mitos dan kepercayaan yg dianut. Begitu bnyk rasi bintang yg terbentuk dengan pandangan berbeda-beda tiap orang. Hingga akhirnya astronom menetapkan standar wilayah rasi bintang yg kini berjumlah 88 buah. Nama-nama rasi bintang sendiri kebanyakan diambil dr sejarah bangsa Romawi & Yunani.
Bintang yg dpt dilihat oleh mata telanjang berjumlah kurang lebih 2860 bintang. Hingga pada massa Galilleo menemukan teleskop, ia mengarahkan teleskopnya ke pusat galaksi Bimasakti. Dr hsil pengamatan, didapat hsil bahwa trnyata trdpt lbh bnyk bintang lagi di langit yg tak kasat mata. Seiring dgn berjalannya waktu & perkembangan instrumentasi astronomi, diketahui bahwa bintang yg ada di langit tdk seluruhnya benar-benar bintang, melainkan terbagi-bagi lagi mnjadi bbrp kategori. Ada nebula, awan gas debu yg mrupakn cikal bakal bintang. Cluster, yg merupakan sekumpulan bintang. Bintang itu sendiri, yg trbagi mnjadi 2 kategori yaitu bintang tunggal & multiple stars, & Planetary nebula.
Evolusi Bintang
Bintang tdk berbeda jauh dgn manusia/makhluk hidup yg ada di Bumi. Bintang dilahirkan, brkembang, & pd akhirnya padam, tdk bersinar lagi. Bedanya, tentu saja bintang tdk berkembang biak. Nah, proses evolusi bintang ini, bila dibandingkan dgn usia manusia atau bahkan usia seluruh peradaban manusia, tentunya memakan waktu yg sangat lama hingga milyaran tahun. Contohnya Matahari dalam tata surya kita, yg tdk tampak berubah sejak zaman nenek moyang hingga saat ini.
Lalu bagaimana para astronom bs mempelajari evolusi bintang, jika usia mereka tdk cukup utk melihat perkembangan bintang yg sangat lama itu? Seorang anak kecil, tdk perlu menunggu hingga usianya 80 tahun hingga ia bs melihat pertumbuhan seorang manusia. Ia bs melihat dr sekitarnya, bagaimana ‘rupa’ seorang remaja, dewasa, atau bahkn nenek & kakek sekalipun. Begitu pula dengan astronom, mereka dpt meneliti bintang-bintang di langit sana terdiri dr berbagai macam usia & tahap evolusi.
Materi Antar Bintang
Berdasarkan hasil pengamatan, luar angkasa diantara bintang-bintang ternyata tdk benar-benar kosong, namun terdapat materi berupa gas & debu yg disebut materi antar bintang. Di beberapa tempat materi antar bintang dpt dilihat sebagai awan antar bintang yg disebut Nebula, contohnya Nebula Orion. Kerapatan awan bintang sangatlah kecil bila dibandingkan dengan udara di sekeliling kita. Walaupun demikian, awan bintang memiliki volume yg sangat besar, sehingga cukup bnyk utk membentuk ribuan bintang.
Lalu bagaimana awan antar bintang (Nebula) itu bs membentuk bintang? Gaya gravitasi memegang peranan sangat penting dalam proses pembentukan bintang. Jika terjadi suatu peristiwa hebat, misalnya ledakan bintang, di suatu tempat sekelompok materi antar bintang akan menjadi lebih mampat drpd sekitarnya. Bagian luar awan ini akan tertarik oleh gaya gravitasi materi di bagian dalam. Akibatnya, awan akan mengerut & semakin mampat. Peristiwa ini disebut kondensasi.
Tetapi, tdk semua awan yg berkondensasi itu akan menjadi bintang. Akibat kondensasi tekanan di dalam awan akan meningkat & akan melawan pengerutan. Bila tekanan melebihi gaya gravitasi, awan akan tercerai kembali & proses terbentuknya bintang tdk akan terjadi.
Pada setiap kondensasi kerapatan gas dalam awan bertambah besar. Riwayat gumpalan awan induk akan terjadi lagi di dalam gumpalan awan yg lebih kecil. Demikian seterusnya. Peristiwa ini disebut fragmentasi. Awan yg tadinya satu terpecah menjadi ratusan bahkan ribuan awan yg mengalami pengerutan gravitasi. Pada akhirnya, suhu menjadi cukup tinggi sehingga awan-awan tersebut akan memijar & menjadi ‘embrio’ bintang yg disebut protostar. Jadi, bintang tdk terbentuk sendiri-sendiri namun berasal dr suatu kondensasi besar, bintang terbentuk dalam kelompok. Hal ini didukung oleh pengamatan. Dalam galaksi kita pun terdapat bnyk gugus bintang.
Protostar
Suatu protostar yg telah mengakhiri proses fragmentasinya akan terus mengerut akibat gravitasinya sendiri. Materi dalam protostar sebagian besar adlh hidrogen dengan kerapatan seragam pada awalnya. Evolusi protostar ditandai dengan keruntuhan yg sangat cepat.
Laju evolusi pada tahap ini, temperatur di pusat bintang cukup tinggi utk berlangsungnya pembakaran hidrogen. Pada saat itu tekanan di dalam bintang menjadi besar & pengerutan pun berhenti. Ia menjadi bintang di deret utama. Namun bila massa bintang terlalu kecil, suhu di pusat bintang tdk akan cukup tinggi utk berlangsungnya reaksi pembakaran hidrogen. Bintang akhirnya mendingin & menjadi bintang katai gelap tanpa adanya reaksi ini yg berarti.
Evolusi Lanjut
Selanjutnya bintang mencapai deret utama berumur nol (zero age main-sequence, ZAMS). Komposisi bintang tersebut masih homogen, mencerminkan komposisi awan antar bintang yg membentuknya. Energi yg dipancarkan bintang terutama berasal dr reaksi inti yg berlangsung di pusat bintang. Yaitu reaksi fusi yg merubah hidrogen menjadi helium, dengan perlahan terjadi perubahan komposisi di pusat bintang, hidrogen berkurang & helium bertambah. Akibatnya struktur bintang pun berubah, bintang makin terang, jari-jari bertambah besar, tempertur efektif berkurang.
Ada perbedaan proses evolusi bintang tergantung dr massa bintang tersebut. Pada bintang bermassa besar, terjadi reaksi daur karbon yg terkonsentrasi ke pusat, disebut pusat konveksi. Pada bintang tipe ini, di bagian selubungnya tdk terjadi reaksi inti. Karena itu, komposisi selubung masih sama dengan komposisi awal. Lain halnya dengan bintang bermassa rendah yg membangkitkan energinya tdk terkonsentrasi di pusat. Konveksi justru terjadi di selubung.
Akibat reaksi pembakaran hidrogen, jumlah helium di pusat bintang bertambah. Timbunan helium di pusat bintang itu mengakibatkan terjadinya pengerutan gravitasi secara perlahan. Bila massa pusat helium ini mencapai 10 % hingga 20% massa bintang, pusat helium tdk lagi mengerut dengan perlahan namun runtuh dengan cepat. Saat itu struktur bintang berubah, bagian luar bintang akan memuai dengan cepat, bintang berubah menjado bintang raksasa merah. Saat itu, bintang mempunyai 2 sumber energi yaitu pembakaran hidrogen di kulit yg melingkupi pusat helium, & pembakaran helium di pusat bintang.
Evolusi tahap akhir suatu bintang masih belum pasti. Namun dr bbrp perhitungan didapat bahwa unsur kimia yg lebih berat dr karbon terbentuk di pusat bintang. Inti helium, berubah menjadi karbon, selanjutnya membentuk oksigen. Hal ini menyebabkan temperatur pusat meningkat, & saat mencapai 600 derajat, inti karbon akan berinteraksi membentuk magnesium, neon, & natrium. Demikian seterusnya akan terjadi pembakaran unsur kimia dalam bintang. Hingga akhirnya akan terbentuk inti besi. Besi merupakan inti yg paling mantap & tdk akan bereaksi membentuk inti yg lebih berat. Selanjutnya, akan terjadi keruntuhan gravitasi pusat besi yg menyebabkan Supernova.
Supernova
Tdk semua bintang mengakhiri hidupnya dengan meledak menjadi Supernova, yaitu hanya terjadi pada bintang yg massanya 8 kali massa matahari atau lebih massif dr Matahari. Nah, supernova akan terjadi ketika bintang tersebut tdk lagi memiliki cukup bahan bakar utk proses fusi di inti bintang. Menciptakan tekanan keluar sehingga memicu terjadinya dorongan gravitasi kedalam massa bintang yg besar.
Saat ledakan terjadi, bintang akan melepaskan sejumlah besar energi & memuntahkan elemen berat seperti kalisum & besi ke ruang antar bintang. Materi yg dilepaskan ini kemudian menjadi benih yg mengisi awan debu & gas dimana bintang & planet baru akan dilahirkan. & siklus terbentuknya bintang dimulai dr awal.
Sisa Kematian Bintang
Materi yg dilepaskan bintang pada saat terjadinya Supernova akan menjadi benih bintang baru. Lalu bagaimana nasib bintang yg mati? utk bintang bermassa sedang, ia akan berubah menjadi bintang katai putih. utk bintang bermassa besar yg setelah meledak massanya 1.4 – 3 kali massa Matahari akan berubah menjadi bintang neutron. Sedangkan yg lebih besar dr 3 kali massa Matahari akan berubah menjadi black hole.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar