Evolusi Bintang

Seperti manusia, bintang juga mengalami perubahan tahap kehidupan. Sebutannya adalah evolusi. Mempelajari evolusi bintang sangat penting bagi manusia, terutama karena kehidupan kita bergantung pada matahari. Matahari sebagai bintang terdekat harus kita kenali sifat-sifatnya lebih jauh.
Dalam mempelajari evolusi bintang, kita tidak bisa mengikutinya sejak kelahiran sampai akhir evolusinya. Usia manusia tidak akan cukup untuk mengamati bintang yang memiliki usia hingga milyaran tahun. Jika demikian tentunya timbul pertanyaan, bagaimana kita bisa menyimpulkan tahap-tahap evolusi sebuah bintang?  
Pertanyaan tersebut dapat dijawab dengan kembali menganalogikan bintang dengan manusia. Jumlah manusia di bumi dan bintang di angkasa sangat banyak dengan usia yang berbeda-beda. Kita bisa mengamati kondisi manusia dan bintang yang berada pada usia/tahapan evolusi yang berbeda-beda. Ditambah dengan pemodelan, akhirnya kita bisa menyusun teori evolusi bintang tanpa harus mengamati sebuah bintang sejak kelahiran hingga akhir evolusinya.
Kelahiran bintang
Bintang lahir dari sekumpulan awan gas dan debu yang kita sebut nebula. Ukuran awan ini sangat besar (diameternya mencapai puluhan SA) tetapi kerapatannya sangat rendah. Awal dari pembentukan bintang dimulai ketika ada gangguan gravitasi (misalnya, ada bintang meledak/supernova), maka partikel-partikel dalam nebula tersebut akan bergerak merapat dan memulai interaksi gravitasi di antara mereka setelah sebelumnya tetap dalam keadaan setimbang. Akibatnya, partikel saling bertumbukan dan temperatur naik.
Eagle Nebula, tempat kelahiran bintang (Sumber: Hubblesite)
Eagle Nebula, tempat kelahiran bintang (Sumber: Hubblesite)
Semakin banyak partikel yang merapat berarti semakin besar gaya gravitasinya dan semakin banyak lagi partikel yang ditarik. Pengerutan awan ini terus berlangsung hingga bagian intinya semakin panas. Panas tersebut dapat mendorong awan di sekitarnya. Hal ini memicu terjadinya proses pembentukan bintang di sekitarnya. Demikian seterusnya hingga terbentuk banyak bintang dalam sebuah awan besar. Maka tidaklah heran jika kita mengamati sekelompok bintang yang lahir pada waktu yang berdekatan di lokasi yang sama. Kelompok bintang inilah yang biasa kita sebut dengan gugus.
Akibat pengerutan oleh gravitasi, temperatur dan tekanan di dalam awan naik sehingga pengerutan melambat. Di tahap ini, bola gas yang terbentuk disebut dengan proto bintang. Apabila massanya kurang dari 0,1 massa Matahari, maka proses pengerutan akan terus terjadi hingga tekanan dari pusat bisa mengimbanginya. Pada saat tercapai kesetimbangan, temperatur di bagian pusat awan itu tidak cukup panas untuk dimulainya proses pembakaran hidrogen. Maksud dari pembakaran di sini adalah reaksi fusi atom hidrogen menjadi helium. Awan ini pun gagal menjadi bintang dan disebut dengan katai gelap.
Jika massanya lebih dari 0,1 massa Matahari, bagian pusat proto bintang memiliki temperatur yang cukup untuk memulai reaksi fusi saat dirinya setimbang. Reaksi ini akan terus terjadi hingga helium yang sudah terbentuk mencapai 10 – 20 % massa bintang. Setelah itu pembakaran akan terhenti, tekanan dari pusat menurun, dan bagian pusat ini runtuh dengan cepat. Akibatnya temperatur inti naik dan bagian luar bintang mengembang. Saat ini, bintang menjadi raksasa dan tahap pembakaran helium menjadi karbon pun dimulai. Di lapisan berikutnya, berlangsung pembakaran hidrogen menjadi helium. Setelah ini kembali akan kita lihat bahwa evolusi bintang sangat bergantung pada massa.
Untuk bintang bermassa kecil (0,1 – 0,5 massa Matahari), proses pembakaran hidrogen dan helium akan terus berlangsung sampai akhirnya bintang itu menjadi katai putih. Sedangkan pada bintang bermassa 0,5 – 6 massa Matahari, pembakaran karbon dimulai setelah helium di inti bintang habis. Proses ini tidaklah stabil, akibatnya bintang berdenyut. Bagian luar bintang mengembang dan mengerut secara periodik sebelum akhirnya terlontar membentuk planetary nebula. Bagian bintang yang tersisa akan mengerut dan membentuk bintang katai putih.
Berikutnya adalah bintang bermassa besar (lebih dari 6 massa Matahari). Di bintang ini pembakaran karbon berlanjut hingga terbentuk neon. Lalu neon pun mengalami fusi membentuk oksigen. Begitu seterusnya hingga secara berturut-turut terbentuk silikon, nikel, dan terakhir besi. Kita bisa lihat di diagram penampang bintang di bawah ini, bahwa reaksi fusi sebelumnya tetap terjadi di luar lapisan inti. Sehingga ada banyak lapisan reaksi fusi yang terbentuk ketika di bagian pusat bintang sedang terbentuk besi.
Lapisan-lapisan reaksi fusi (Sumber: Wikipedia)
Lapisan-lapisan reaksi fusi (Sumber: Wikipedia)
Evolusi Lanjut
Setelah reaksi yang membentuk besi terhenti, tidak ada proses pembakaran selanjutnya. Akibatnya, tekanan menurun dan bagian inti bintang memampat. Karena begitu padatnya, jarak antara neutroon dan elektron pun mengecil sehingga elektron bergabung dengan neutron dan proton. Peristiwa ini menghasilkan tekanan yang sangat besar dan mengakibatkan bagian luar bintang dilontarkan dengan cepat. Inilah yang disebut dengan supernova.
Apa yang terjadi setelah supernova bergantung pada massa bagian inti bintang yang tadi terbentuk. Apabila di bawah 5 massa Matahari (batas massa Schwarzchild), supernova menyisakan bintang neutron. Disebut demikian karena partikel dalam bintang ini hanya neutron. Bintang neutron biasanya terdeteksi sebagai pulsar (pulsating radio source, sumber gelombang radio yang berputar). Pulsar adalah bintang yang berputar dengan sangat cepat, periodenya hanya dalam orde detik. Putarannya itulah yang menyebabkan pulsasi pancaran gelombang radionya.
Diagram evolusi berbagai bintang (Sumber: Chandra Harvard)
Diagram evolusi berbagai bintang (Sumber: Chandra Harvard)
Di atas 5 massa Matahari, gaya gravitasi di inti bintang begitu besarnya sehingga dirinya runtuh dan kecepatan lepas partikelnya melebihi kecepatan cahaya. Objek seperti ini disebut dengan lubang hitam. Tidak ada objek yang sanggup lepas dari pengaruh gravitasinya, termasuk cahaya sekalipun. Makanya benda ini disebut lubang hitam, karena tidak memancarkan gelombang elektromagnetik. Satu-satunya cara untuk mendeteksi keberadaan lubang hitam adalah dari interaksi gravitasinya dengan benda-benda di sekitarnya. Pusat galaksi kita adalah salah satu lokasi ditemukannya lubang hitam. Kesimpulan ini diambil karena bintang-bintang di pusat galaksi bergerak dengan sangat cepat, dan kecepatannya itu hanya bisa ditimbulkan oleh gaya gravitasi yang sangat kuat, yaitu oleh sebuah lubang hitam.
Hingga saat ini, pengamatan terhadap bintang-bintang masih terus dilakukan. Teori evolusi bintang di atas bisa saja berubah kalau ada bukti-bukti baru. Tidak ada yang kekal dalam sains, dan tidak ada kebenaran mutlak. Apa yang menjadi kebenaran saat ini bisa saja terbantahkan di kemudian hari. Itulah uniknya sains: dinamis.

Hujan Meteor Lyrids

Setiap bulan April sekitar tanggal 22, jangan lupa untuk mengamati langit dinihari. Saat itu ada peristiwa astronomi menarik sedang terjadi, yaitu hujan meteor Lyrid. Nama Lyrid berarti arah radian meteor tersebut berasal dari rasi Lyra, sebuah rasi di sebelah utara dengan bintang terangnya yang bernama Vega. Jumlah meteor yang bisa kita lihat saat itu adalah sekitar 15 buah per jam. Namun terkadang bisa mencapai 60 buah per jamnya!
Meteor adalah peristiwa masuknya batuan ke atmosfer Bumi. Karena bergesekan dengan partikel di atmosfer, batuan tersebut memanas dan terkikis, bahkan memijar. Pijaran inilah yang kita sebut meteor, atau sering disebut dengan bintang jatuh. Kebanyakan meteor dalam sebuah hujan meteor akan terbakar habis di atmosfer karena ukurannya kecil. Tetapi ada juga meteor yang tidak habis di atmosfer melainkan terus turun dan menumbuk permukaan Bumi. Tumbukan ini dapat menghasilkan kawah dan sisa batuan yang ditemukan disebut meteorit. Meteorit ini biasanya bukan berasal dari hujan meteor, tetapi termasuk dalam kelompok meteor sporadis karena ukurannya yang lebih besar.
Posisi rasi Lyra dan Vega 22 April pk 3 dinihari
Posisi rasi Lyra dan Vega 22 April pk 3 dinihari
Suatu hujan meteor terjadi jika Bumi memasuki area di orbitnya yang memiliki banyak batuan. Dari manakah asal batuan itu dan kenapa jumlahnya banyak? Kometlah yang meninggalkan batuan tersebut. Komet yang sedang mendekati Matahari akan meninggalkan jejak berupa serpihan batuan di lintasannya. Apabila komet tersebut melintas begitu dekat dengan orbit Bumi (atau bahkan berpotongan dengannya), maka kita akan mengalami hujan meteor jika Bumi melewati wilayah itu. Hujan meteor Lyrid diperkirakan berasal dari komet Thatcher, yang ditemukan tahun 1861.
Bagaimana cara menikmati hujan meteor Lyrid ini? Persiapannya adalah kita harus cari tempat datar dengan pemandangan langit yang tak terhalang. Lalu tikar/alas untuk tiduran, baju hangat, serta makanan ringan dan minuman hangat juga kalau perlu. Tidak perlu teleskop atau binokular. Hujan meteor adalah fenomena mata telanjang. Memakai alat bantu justru tidak dianjurkan karena meteor adalah objek yang bergerak cepat, kita tidak bisa melihatnya melalui piranti tersebut.
Untuk melihat sebuah hujan meteor, kita tidak perlu berkonsentrasi ke arah radiannya saja. Karena meteor justru akan tersebar di segala arah. Oleh karena itu, apabila kita hanya memperhatikan rasi Lyra saja, kita mungkin akan kehilangan kesempatan melihat komet di sebelah selatan atau arah lain. Inilah mengapa kita harus mencari area dengan pemandangan langit yang seluas-luasnya.
Sayangnya, hujan meteor Lyra kali ini berlangsung ketika Bulan sedang dalam fase cembung akhir. Artinya, cahaya Bulan akan sangat mengganggu kenampakan meteor yang redup. Sehingga jumlah meteor yang terlihat jadi lebih sedikit. Walaupun begitu, fenomena ini tetap menarik untuk diamati. Jadi, selamat melakukan pengamatan :) .

Merkurius, Planet Terkecil, Terdekat, dan Tercepat

Merkurius adalah planet terkecil di tata surya dan terdekat dari Matahari. Nama planet ini diambil dari nama dewa pengantar pesan jaman Romawi kuno. Ia diberi nama tersebut karena pergerakannya di langit yang sangat cepat.
Planet Merkurius (Sumber: Wikipedia)
Planet Merkurius (Sumber: Wikipedia)
Dari Bumi, Merkurius hanya bisa diamati secara visual pada jarak maksimum 28,3 derajat dari Matahari. Artinya, planet ini hanya terlihat di langit timur sebelum Matahari terbit atau di barat setelah Matahari terbenam. Dengan jarak sudut sekecil itu, kita hanya memiliki waktu maksimum selama 1 jam 53 menit saja untuk mengamati planet ini, yaitu pada saat Merkurius mencapai elongasi maksimalnya. Jadi, kita tidak akan pernah bisa melihat Merkurius berada di zenith (lihat gambar di bawah). Karena kemunculannya yang bergantian itu planet ini sempat diidentifikasi oleh masyarakat Yunani kuno sebagai 2 benda yang berbeda. Kala itu, Merkurius yang muncul di langit timur diberi nama Apollo dan yang muncul di langit barat diberi nama Hermes.
Jika kita berada di Merkurius, kita dapat menyaksikan Matahari bergerak retrograde di langit. Di satu lokasi, setelah terbit di timur dan sebelum melintasi meridian, Matahari akan sedikit bergerak mundur lalu kembali bergerak ke barat hingga terbenam. Begitu pula setelah Matahari terbenam, ia akan mengalami gerak retrograde sekali lagi (walaupun tidak dapat diamati). Akibatnya, satu hari di sana (sekali siang dan sekali malam) sama dengan 176 hari Bumi (sekitar 6 bulan). Silakan lihat sendiri dengan menggunakan program simulasi langit Stellarium.
Penyebab gerak retrograde Matahari itu berkaitan dengan periode revolusi dan rotasinya. Periode revolusi Merkurius adalah 88 hari Bumi, sedangkan periode rotasinya adalah 58,7 hari Bumi. Kita bisa lihat bahwa perbandingan periode rotasi dan revolusinya adalah 2/3. Artinya, planet ini menyelesaikan 2 kali revolusinya dalam waktu yang bersamaan dengan 3 kali rotasi.
Planet dalam jika dilihat dari Bumi (Sumber: Wikipedia)
Planet dalam jika dilihat dari Bumi (Sumber: Wikipedia)
Hubungan antara periode rotasi dan revolusi ini (disebut juga dengan resonansi) adalah hal yang unik di tata surya. Resonansi yang umum terdapat di tata surya adalah 1:1. Artinya, periode rotasi sama dengan periode revolusi. Misalnya pada sistem Pluto dan Charon, yang masing-masing memiliki periode rotasi yang sama dengan periode revolusi Charon terhadap Pluto. Akibatnya, Pluto dan Charon saling menunjukkan permukaan yang tetap. Bulan juga memiliki resonansi 1:1 karena periode rotasinya sama dengan periodenya mengelilingi Bumi. Kita tahu akibatnya, yaitu permukaan Bulan yang terlihat dari Bumi selalu tetap.
Ciri fisik
Planet batuan ini hanya berdiameter 4800 km. Ukuran ini lebih kecil dari Ganymede dan Titan, 2 satelit terbesar di tata surya. Tetapi Merkurius masih lebih masif dari keduanya. Dan kerapatannya 5,43 g/cm^3, menjadikannya benda dengan kerapatan tertinggi kedua di tata surya setelah Bumi. Ketebalan bagian inti planet ini lebih dominan relatif terhadap ukurannya, yaitu mencapai 60% dari massanya. Jaraknya dari Matahari antara 46 juta km hingga 70 juta km. Eksentrisitas orbitnya paling besar di antara semua planet, yaitu 0,21.
Inklinasi orbit Merkurius terhadap ekliptika adalah 7 derajat. Sudut kemiringan sumbu rotasinya terhadap sumbu revolusi mendekati nol, sekitar 0,027 derajat. Masih lebih kecil dari Jupiter yang sebesar 3,1 derajat. Dengan sudut sekecil itu, tidak ada 4 musim di Merkurius belahan utara dan selatan. Temperatur di permukaannya bervariasi antara 80 – 700 K.
Misi penerbangan ke Merkurius
Merkurius adalah salah satu objek yang sulit diamati, sehingga tidak banyak informasi yang bisa diperoleh darinya. Bahkan, periode rotasi planet ini baru diketahui benar pada tahun 1965 setelah Merkurius diamati dengan radar.
Pengiriman wahana untuk meneliti Merkurius dari dekat pun tidak mudah. Posisinya yang dekat dengan Matahari, ketiadaan atmosfer, dan perbedaan laju orbit adalah beberapa hal yang menyulitkan. Alhasil, hingga kini baru ada 1 misi yang sukses mengamati Merkurius, yaitu Mariner 10.
Wahana Mariner 10 diluncurkan pada 3 November 1973. Proses keberangkatannya yang memanfaatkan planet Venus (sebagai “ketapel” gravitasi) adalah yang pertama dilakukan dalam sejarah penerbangan antariksa. Ketika melintas di dekat Venus, wahana ini mengambil rekaman fotografi ultraungu dari planet itu. Walaupun Venus sudah pernah diamati dengan teleskop landas Bumi sebelumnya, tetap saja foto Venus yang diberikan Mariner 10 ini mengundang kekaguman para peneliti.
Wahana ini telah memberikan pengetahuan luar biasa tentang permukaan Merkurius. Selain itu, wahana ini juga mendeteksi adanya medan magnet di Merkurius. Satu hal yang mengagetkan bagi peneliti karena planet ini memiliki rotasi yang lambat. Akhirnya, pada tahun 1975 Mariner 10 pun sudah tidak berfungsi lagi setelah bahan bakarnya habis dan kontak dihentikan.
Mariner 10 (kiri) dan Messenger (Sumber: Wikipedia)
Mariner 10 (kiri) dan Messenger (Sumber: Wikipedia)
Baru pada tahun 1998, misi terbaru ke Merkurius mulai direncanakan. Wahana pada misi itu dinamai Messenger, yang diluncurkan pada tanggal 3 Agustus 2004. Target misi ini adalah mengorbit Merkurius pada tanggal 18 Maret 2011. Terdapat 6 pertanyaan yang harus dicari jawabannya oleh Messenger: 1. Mengapa kerapatan Merkurius begitu tinggi?; 2. Bagaimana riwayat sejarah geologis planet ini?; 3. Bagaimana sifat medan magnet Merkurius?; 4. Bagaimana susunan internal Merkurius?; 5. Apa materi yang terdapat pada kutub-kutub Merkurius?; dan 6. Bagaimana komposisi atmosfer Merkurius?
Di masa yang akan datang, sebuah misi lagi akan dijalankan. Namanya BepiColombo. Misi ini akan melengkapi data yang didapat Messenger. Direncanakan untuk diluncurkan pada tahun 2013 dan mengorbit Merkurius pada tahun 2019, BepiColombo akan mengumpulkan data selama 1 atau 2 tahun. Para ilmuwan tentunya berharap kedua misi tersebut akan membawa manusia semakin mengenal karakteristik planet kecil ini.


Objek Misterius Luar Angkasa Terbaru Ditemukan

>> 4.24.2010

WASHINGTON - Alam semesta menyimpan banyak misteri yang belum diketahui manusia. Sebuah objek baru yang aneh dan misterius ditemukan di luar angkasa.

Objek misterius tersebut diketahui merupakan 'micro-quasar' atau quasar kecil yang nampak terang benderang. Quasar merupakan sebuah jenis galaksi aktif yang ditemukan di pusat galaksi dan berisi lubang hitam yang sangat besar.



Sejak tahun lalu, tiba-tiba quasar kecil tersebut perlahan mulai menghasilkan gelombang radio dalam jarak sekira 10 juta cahaya, dekat galaksi M82.

Objek luar angkasa baru yang mulai muncul pada Mei 2009 ini menimbulkan banyak pertanyaan di benak para ilmuwan. "Kami belum pernah menemukan jenis quasar yang seperti ini sebelumnya," ujar Tom Muxlow, ahli astronomi di University of Manchester, Inggris.

Seperti dilansir Space, Selasa (20/4/2010), M82 disebut juga 'starburst galaxy', yaitu galaksi yang terpecah dan menghasilkan bintang-bintang baru pada tingkat yang luar biasa. Sebagian besar bintang-bintang ini mati dalam ledakan besar, dengan supernova terjadi setiap 20 hingga 30 tahun pada M82.

Objek misterius tersebut menyala dengan cepat dalam beberapa hari dan sama sekali tidak menunjukkan tanda-tanda akan mati, bahkan setelah menyala selama hampir satu tahun.

Namun begitu, objek yang baru ditemukan ini berjarak 100 tahun cahaya dari pusat M82, cukup jauh untuk terhubung dengan pusat galaksi. Micro-quasar, sama seperti quasar lain yang berukuran lebih besar, nampaknya melibatkan zat yang berputar memasuki lubang hitam.

Memang luar biasa alam semesta..

Sumber : http://techno.okezone.com/read/2010/04/20/56/324415/objek-misterius-luar-angkasa-terbaru-ditemukan