1. Pengenalan Supernova
Energi yang dipancarkan oleh supernova amatlah besar. Bahkan pancaran energi yang dipancarkan saat supernova terjadi dalam beberapa detik saja dapat menyamai pancaran energi sebuah bintang dalam kurun waktu jutaan hingga miliaran tahun. Pancaran energi supernova dapat dihitung berdasarkan sifat-sifat pancaran radiasinya.
Supernova biasa terjadi dikarenakan habisnya usia suatu bintang. Saat bahan-bahan nuklir pada inti bintang telah habis, maka tidak akan dapat terjadi reaksi fusi nuklir yang merupakan penyokong hidup suatu bintang. Dan bila sudah tidak dapat dilakukan fusi nuklir ini, maka bintang akan mati dan melakukan supernova.
2. Jenis-Jenis Supernova
• Berdasarkan pada garis spektrum pada supernova, maka didapatkan beberapa jenis supernova :
- Supernova Tipe Ia
Pada supernova ini, tidak ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen saat pengamatan.
- Supernova Tipe Ib/c
Pada supernova ini, tidak ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen ataupun Helium saat pengamatan.
- Supernova Tipe II
Pada supernova ini, ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen saat pengamatan.
- Hipernova
Supernova tipe ini melepaskan energi yang amat besar saat meledak. Energi ini jauh lebih besar dibandingkan energi saat supernova tipe yang lain terjadi.
• 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 sistem 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.
• Berdasarkan pada sumber energi supernova, maka didapatkan jenis supernova sebagai berikut.
- Supernova Termonuklir (Thermonuclear Supernovae)
Berasal dari bintang yang memiliki massa kecil
Berasal dari bintang yang telah berevolusi lanjut
Bintang yang meledak merupakan anggota dari sistem bintang ganda.
Ledakan menghancurkan bintang tanpa sisa
Energi ledakan berasal dari pembakaran Karbon (C) dan Oksigen (O)
- Supernova Runtuh-inti (Core-collapse Supernovae)
Berasal dari bintang yang memiliki massa besar
Berasal dari bintang yang memiliki selubung bintang yang besar dan masih membakar Hidrogen di dalamnya.
Bintang yang meledak merupakan bintang tunggal (seperti Supernova Tipe II), dan bintang ganda (seperti supernova Tipe Ib/c)
Ledakan bintang menghasilkan objek mampat berupa bintang neutron ataupun lubang hitam (black hole).
Energi ledakan berasal dari tekanan
3. Tahapan Terjadi
Suatu bintang yang telah habis masa hidupnya, biasanya akan melakukan supernova. Urutan kejadian terjadinya supernova adalah sebagai berikut.
• Pembengkakan
Bintang membengkak karena mengirimkan inti Helium di dalamnya ke permukaan. Sehingga bintang akan menjadi sebuah bintang raksasa yang amat besar, dan berwarna merah. Di bagian dalamnya, inti bintang akan semakin meyusut. Dikarenakan penyusutan ini, maka bintang semakin panas dan padat.
• Inti Besi
Saat semua bagian inti bintang telah hilang, dan yang tertinggal di dalam hanyalah unsur besi, maka kurang dari satu detik kemudian suatu bintang memasuki tahap akhir dari kehancurannya. Ini dikarenakan struktur nuklir besi tidak memungkinkan atom-atom dalam bintang untuk melakukan reaksi fusi untuk menjadi elemen yang lebih berat.
• Peledakan
Pada tahap ini, suhu pada inti bintang semakin bertambah hingga mencapai 100 miliar derajat celcius. Kemudian energi dari inti ini ditransfer menyelimuti bintang yang kemudian meledak dan menyebarkan gelombang kejut. Saat gelombang ini menerpa material pada lapisan luar bintang, maka material tersebut menjadi panas. Pada suhu tertentu, material ini berfusi dan menjadi elemen-elemen baru dan isotop-isotop radioaktif.
• Pelontaran
Gelombang kejut akan melontarkan material-material bintang ke ruang angkasa.
4. Dampak Supernova
Supernova memiliki dampak bagi kehidupan di luar bintang tersebut, di antaranya:
• Menghasilkan Logam
Pada inti bintang, terjadi reaksi fusi nuklir. Pada reaksi ini dilahirkan unsur-unsur yang lebih berat dari Hidrogen dan Helium. Saat supernova terjadi, unsur-unsur ini dilontarkan keluar bintang dan memperkaya awan antar bintang di sekitarnya dengan unsur-unsur berat.
• Menciptakan Kehidupan di Alam Semesta
Supernova melontarkan unsur-unsur tertentu ke ruang angkasa. Unsur-unsur ini kemudian berpindah ke bagian-bagian lain yang jauh dari bintang yang meledak tersebut. Diasumsikan bahwa unsur atau materi tersebut kemudian bergabung membentuk suatu bintang baru atau bahkan planet di alam semesta.
5. Penampakan Supernova
- Supernova 1994D
Dahulu kala, sebuah bintang meledak di tempat yang amat jauh dari bumi. Ledakan itu tampak seperti sebuah titik terang. Ini terjadi di bagian luar dari galaksi NGC 4526, dan dinamakan Supernova 1994D. Sinar yang dipancarkannya selama beberapa minggu setelah ledakan tersebut menunjukkan bahwa supernova tersebut merupakan Supernova Tipe Ia.
- SN 2006gy,
Sebuah supernova telah terjadi di luar angkasa baru-baru ini. Sebuah bintang besar—ukurannya 150 kali ukuran matahari—meledak dan menimbulkan cahaya lima kali lebih terang daripada supernova mana pun.
Supernova terjadi ketika sebuah bintang tua kehabisan bakar lalu meledak dengan sendirinya. Bintang uzur itu bernama SN 2006gy, yang ditemukan pertama kali pada September tahun lalu oleh seorang mahasiswa di Texas. Letaknya 240 juta tahun dari bumi, berada pada galaksi yang jauh dari Bimasakti.
Ahli astronomi dari Badan Antariksa Nasional Amerika Serikat (NASA) mengatakan supernova itu berlangsung selama 70 hari. Mereka telah mengamatinya dengan sejumlah teleskop di bumi maupun ruang angkasa. “Dari semua bintang yang meledak yang pernah diamati, inilah rajanya,” kata Alex Filippenko dari NASA.
Nathan Smith, yang memimpin sebuah tim gabungan dari Universitas California Berkeley dan Universitas Texas Austin, mengatakan ledakan itu sungguh-sungguh besar, ratusan kali lebih energik daripada supernova biasa.
Namun berbeda dengan supernova yang umum, pengamatan melalui teleskop sinar-X dari Observatorium Chandra di orbit, memperlihatkan bahwa ledakan SN 2006gy tak menyebabkan lubang hitam (black hole).
Para ahli astronomi itu kemudian memperkirakan ledakan bintang semacam itu akan terjadi pada bintang Eta Carinae, yang berada di galaksi Bimasakti, 7.500 tahun cahaya dari bumi.
Dave Pooley dari Universitas California di Berkeley, mengatakan bila Eta Carinae meledak, cahayanya akan begitu terang sehingga akan tampak meski pada siang hari.
Mario Livio dari Institut Ilmu Teleskop Ruang Angkasa di Baltimore mengatakan Eta Carinae bisa meledak kapan saja. “Kami terus mengawasinya," katanya.
6. Penemuan Sisa Supernova
Sisa supernova termuda di galaksi kita berhasil ditemukan, tersembunyi dibalik cadar debu dan gas. Penemuan ini dilakukan oleh National Science Foundation’s Very Large Array (VLA) dan NASA’s Chandra X-Ray Observatory yang berhasil menembus kegelapan untuk mengungkap keberadaan sisa supernova tersebut. Dan menjadi contoh pertama dari populasi sisa supernova muda yang hilang.
Dari pengamatan ke galaksi yang lain, para astronom memperkirakan ada sekitar 3 atau lebih ledakan bintang yang terjadi di Bimasakti setiap satu abad. Ledakan terbaru yang telah diketahui adalah Cassiopea A yang terjadi sekitar tahun 1680 dan si supernova termuda yang baru saja ditemukan ini ternyata merupakan sisa ledakan yang terjadi 140 tahun lalu. Dan jika perhitungan laju terjadinya supernova benar, maka seharusnya ada sekitar sisa dari 10 ledakan supernova di Bimasakti yang jauh lebih mudah dari Cassiopea A.
Problemnya, perhitungan memang menyatakan supernova yang lebih muda itu ada banyak tapi bukti dari sisa ledakan tersebut di Bimasakti maish sangat kurang. Hal ini membuat para astronom yang tampaknya normal jutru berbeda dalam beberapa hal yang tak diketahui dibanding galaksi lainnya. Bahkan pemikiran alternatif yang muncul, bisa jadi supernova yang hilang di Bimasakti mengindikasikan kalau pemahaman para astronom untuk hubungan supernova dan pproses di galaksi lain merupakan suatu kesalahan.
Dalam penemuan supernova termuda ini para astronom melakukan pengukuran terhadap pengembangan puing ledakan bintang. Hal ini dilakukan dengan membandingkan citra objek G1.9+0.3, yang diambil secara terpisah lebih dari 2 dekade. Tahun 1985, tim astronom yang dmpimpin oleh David Green menggunakan VLA berhasil mengidentifikasi sisa supernova yang saat iti diperkirakan berusia 400 – 1000 tahun. G1.9+0.3, berada dekat pusat galaksi sekitar 25000 tahun cahaya dari Bumi.
Tahun 2007, tim lainnya yang dipimpin oleh Stephen Reynolds dari North Carolina State University, berhasil mengamati objek yang sama menggunakan Chandra X-Ray Oservatory. Dan yang mengejutkan, citra yang mereka ambil menunjukan kalau objek yang diamati itu 16% lebih besar dari citr yang diambil VLA tahun 1985.
Perbedaan yang sangat besar. Ini menunjukan kalau puing ledakan tersebut mengembang dengan sangat cepat. Dan itu menunjukan kalau objek ini jauh lebih muda dari yang diperkirakan sebelumnya. Pengukuran pengembangan tersebut dilakukan dengan membandingkan citra radio dengan citra x-ray. Nah untuk membuat perbandingan secara langsung, para ilmuwan ini kemudian melakukan pengamatan juga dengan VLA dan hasilnya sisa supernova itu memang benar-benar mengembang dengan sangat cepat.
Penemuan ini tentu saja menjadi sumber informasi baru dalam hal ledakan bintang. Ini seperti mempelajari kehidupan manusia saat bayi dan dewasa dimana ada kehilangan masa remaja yang tak terdeteksi. Nah sekarang kesenjangan itu akan bisa terisi. Penemuan G1.9+0.3 memang memberi kejutan besar. Kecepatan runtuhan ledakannya dalam mengembang dan energi yang sangat ekstrim dari partikel-partikelnya belum pernah terjadi sebelumnya.
7. Studi Para Ahli
Para ilmuwan menggunakan laboratorium Chandra X-ray NASA untuk mempelajari supernova di lima galaksi elips terdekat dan wilayah tengan galaksi Andromeda, sebuah galaksi spiral yang paling dekat dengan galaksi Bima Sakti.
Marat Gilfanov dari Institut Astrofisika Max Planck di Jerman mengatakan, “Suatu hal yang memalukan tidak mengetahui bagaimana mereka bekerja. Saat ini kami mulai mengerti bagaimana cahaya menyebabkan ledakan tersebut.”
Studi yang dipublikasikan dalam jurnal Nature itu memberikan saran bahwa supernova tipe 1a yang paling bersinar adalah hasil gabungan antara dua bintang putih kerdil, yakni nama yang diberikan kepada bintang tua yang akan hancur atau mati.
Bintang tersebut menjadi tidak stabil ketika mereka mencapai batas ambang beban berat yang menyebabkan ledakan bintang.
Sebelumnya diperkirakan bahwa supernova tipe 1a juga disebabkan oleh pertambahan ketika gravitasi sebuah bitang yang membentuk materi yang menjadi tidak stabil.
Meskipun demikian Akos Bogdan dari Institut Max Planck mengatakan, “Jika supernova disebabkan oleh pertambahan bintang maka galaksi akan kira-kira 50 kali lebih terang daripada sinar x dari hasil observasi sebenarnya.”
Masih belum jelas apakah penggabung juga menjadi sebab utama supernova di galaksi spiral.
Pasangan bintang kerdil ekstrim sulit untuk ditemukan. Sekalinya bintang kerdil putih spiralnya berada dalam jarak ketika akan bergabung, hanya butuh 10 detik untuk meledak.
Supernova seringkali digunakan oleh astronom sebagai penanda kosmik dalam jarak mil untuk mengukur penambahan luas alam semesta.
0 comments:
Post a Comment
Komentar yang berisi iklan barang atau jasa akan segera dihapus. Begitu pula komentar yang mengandung hinaan, sara, atau berisikan hal negatif lainnya.