Perjalanan Hidup Suatu Bintang

Alam semesta didefinisikan sebagai segala sesuatu yang ada, segala sesuatu yang pernah ada, juga sesuatu yang akan ada. Bumi, bulan, dan berbagai macam objek luar angkasa lainnya tidak serta merta ada secara tiba-tiba. Termasuk juga bintang. Bintang pun juga memiliki siklus hidup. Mulanya, bintang akan lahir, kemudian tumbuh, dan pada akhir hayatnya ia juga akan mati.

Gambaran awan debu yang mengitari bayi bintang raksasa. Image: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser.

Lahirnya Suatu Bintang

Seluruh bintang yang kita ketahui, termasuk Matahari, terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu antar bintang yang sangat padat dan dingin, suhunya bahkan bisa mencapai 10°K hingga 20°K (Sekitar -263°C hingga -253°C), jauh diatas nol. Awan gas tersebut umumnya didominasi oleh molekul hidrogen dan helium. Suhunya yang dingin juga menyebabkan gas menjadi sangat padat. Ketika kerapatan mencapai titik tertentu, bayi bintang akan mulai terbentuk.

Pembentukan bintang dimulai ketika bagian yang lebih padat dari inti awan, runtuh di dalam gravitasinya sendiri. Inti awan biasanya memiliki massa sekitar 104 kali masa matahari dalam bentuk gas dan debu. Saat keruntuhan berlanjut, suhu meningkat, dan awan mulai berputar makin cepat. Ketika suhu mendekati 2000°K, molekul gas hidrogen pecah menjadi atom hidrogen. Dan ketika inti mencapai suhu 10.000°K, reaksi fusi mulai terjadi, dan bayi bintang mulai terbentuk. Bayi bintang tersebut bisa kita sebut dengan protobintang.

Ilustrasi terciptanya protobintang. Image: Planetfacts.

Bagi matahari, fase tersebut memerlukan waktu sekitar 1 juta tahun sejak pertama kali terbentuk. Protobintang awalnya hanya memiliki massa 1% dari massa akhirnya, tetapi lama kelamaan ia akan tumbuh semakin besar dengan menyerap partikel dari awan gas di sekitarnya, hingga reaksi termonuklir berlangsung, dan menciptakan angin bintang yang kuat dan menghentikan pertumbuhan bintang. Ketika fase ini berakhir, protobintang mulai stabil dan sudah bisa dianggap sebagai bintang muda.

Namun jika protobintang tidak berhasil memperoleh cukup massa dan suhu di dalam inti tidak dapat mencapai suhu minimum untuk terjadinya termonuklir, protobintang tersebut akan menjadi bintang yang gagal. Kita menyebutnya dengan Brown Dwarf (Katai Cokelat); Sebuah objek antariksa malang, yang sebenarnya terlalu besar untuk disebut planet, dan terlalu kecil untuk dianggap sebagai bintang.

Brown Dwarf Star, atau bintang katai cokelat. Image: NASA/JPL-Caltech.

Masa Kehidupan Bintang

Bintang-bintang yang berhasil melalui masa-masa sulit itu kemudian akan memasuki fase baru yang disebut main sequence (deret utama), fase dimana bintang akan menghabiskan sebagian besar waktu hidupnya di alam semesta.

Matahari kita tercinta. Image: NASA/SDO.

Di fase ini, reaksi fusi nuklir sangat berperan penting dalam kehidupan bintang. Reaksi fusi nuklir yang bekerja akan mengubah hidrogen menjadi unsur yang lebih berat lagi, yaitu helium. Reaksi tersebut bisa terjadi karena suhu yang sangat tinggi, membuat inti hidrogen dapat bergerak secara bebas dengan kecepatan tinggi yang akhirnya bertabrakan dengan inti hidrogen lain dan membentuk unsur helium.

Bintang dengan massa tidak terlalu besar, seperti matahari, akan terus membakar hidrogen selama sekitar 10 miliar tahun sebelum akhirnya berubah menjadi raksasa merah dengan diameter mencapai 100 hingga 1000 kali ukuran semula. Matahari kita diperkirakan akan memasuki fase raksasa merah sekitar 5 miliar tahun lagi (umur matahari sekarang sekitar 4,6 miliar tahun), dan matahari akan menelan palent-planet terdekat.

Akhir Kehidupan Bintang

Di fase terakhir kehidupan bintang, massa lah yang sangat menentukan. Bintang berukuran kecil seperti matahari atau yang delapan kali lebih besar, tidak akan meledak menjadi supernova layaknya bintang raksasa. Namun, matahari akan berevlusi menjadi katai putih (white dwarf).

Bintang katai putih. Image: Amazine.

Ketika hidrogen sudah habis, maka tidak akan ada lagi reaksi fusi nuklir untuk mengimbangi gravitasi. Gravitasi kemudian akan menarik materi menuju ke inti dan menciptakan bintang berukuran kecil dengan kerapatan yang tinggi. Diameternya mungkin akan menjadi seukuran bumi, namun dengan massa sebesar matahari.

Katai putih akan tetap bersinar redup selama 10 miliar tahun, sebelum akhirnya mendingin, padam,  dan kemudian berubah menjadi katai hitam, di mana ia akan benar-benar mati untuk selamanya.

Lain halnya jika massa yang dimiliki suatu bintang sangat massif. Bintang-bintang raksasa dengan diameter berkali-kali lipat dari matahari seperti UY Scuti, akan mengalami kematian yang sangat hebat dan jauh lebih dramatis: Supernova, sebuah ledakan dahyat yang indah.

Supernova terjadi ketika bintang tua sudah berhenti menghasilkan energi, kemudian runtuh dengan dahyat ke dalam gravitasinya sendiri dan menciptakan gelombang kejut yang mampu memusnahkan medium antar bintang.

Ilustrasi Bintang Neutron. Image: Kevin Gill.

Bintang yang meledak menjadi supernova memiliki dua macam akhir: Bintang Neutron atau Lubang Hitam. Bintang Neutron akan terbentuk apabila bintang raksasa yang hampir runtuh karena gravitasinya sendiri masih memiliki cukup tenaga untuk mencegah keruntuhannya. Ketika bintang berubah menjadi Bintang Neutron, ia akan memiliki kerapatan yang sangat tinggi. Bahkan menjadi bintang terkecil dengan kerapatan terbesar yang pernah dipelajari. Satu sendok tehnya saja akan setara dengan 900 kali massa Piramida Raksasa Giza (Sekitar 5,5 triliun kilogram).

Lain cerita apabila ledakan inti neutron tidak mampu mencegah keruntuhan bintang. Gravitasi akan menjadi semacam monster yang menelan seluruh tubuh bintang, menyedot segala sesuatu yang ada di sekitarnya menuju ke inti, dan akan tetap begitu hingga waktu yang sangat-sangat lama. Sejauh ini, belum ada yang dapat lolos dari gravitasi lubang hitam, bahkan cahaya saja tidak mampu melarikan diri darinya.

Sangat menakjubkan bukan, melihat bagaimana semua bintang di langit malam rumah kamu tercipta? Lain kali, ketika kamu memandangi bintang-bintang di langit, ingatlah, beginilah cara mereka  semua terlahirkan dan bagaimana mereka akan mati.

Share this post