Supernova – Supernova adalah suatu peristiwa ledakan dari suatu bintang di dalam galaksi yang melepaskan energi secara besar-besaran, melebihi energi yang dilepaskan dalam peristiwa nova. Kejadian supernova ini menjadi penanda berakhirnya sejarah hidup suatu bintang.
Contents
Pengertian Supernova
Supernova adalah ledakan yang terjadi pada suatu bintang di dalam galaksi, di mana bintang tersebut memancarkan energi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan peristiwa nova. Peristiwa supernova ini menjadi penanda berakhirnya riwayat hidup suatu bintang. Saat mengalami supernova, bintang tersebut akan bersinar sangat terang, bahkan kecemerlangannya bisa mencapai ratusan juta kali lipat cahaya bintang tersebut sebelumnya.
Beberapa minggu atau bulan sebelum mengalami supernova, bintang tersebut akan melepaskan energi yang setara dengan energi yang dilepaskan oleh Matahari selama seumur hidupnya. Ledakan ini menyebabkan sebagian besar materi bintang meluncur dengan kecepatan mencapai 30.000 km/s (sekitar 10% dari kecepatan cahaya) dan menghasilkan gelombang kejut yang dapat menghancurkan medium antarbintang.
Jenis Supernova
Tipe I dan II supernova dapat dipicu melalui salah satu dari dua cara, yakni dengan menghentikan atau mengaktifkan produksi energi melalui fusi nuklir di dalam bintang. Setelah inti bintang yang sudah tua berhenti menghasilkan energi, bintang tersebut akan mengalami keruntuhan gravitasi secara tiba-tiba, menghasilkan lubang hitam atau bintang neutron, dan melepaskan energi potensial gravitasi. Proses ini memanaskan dan menghancurkan lapisan terluar bintang.
Rata-rata, supernova terjadi sekali setiap 50 tahun di galaksi seukuran Bima Sakti. Supernova memiliki peran penting dalam memperkaya medium antarbintang dengan elemen-elemen berat. Gelombang kejut dari ledakan supernova juga mampu membentuk pembentukan bintang baru.
Nova
Nova dalam bahasa Latin berarti “bintang baru.” Ini merujuk pada ledakan bintang yang terjadi sebagai hasil dari interaksi dua sistem bintang ganda. Dalam astronomi, ada berbagai jenis bintang, dan salah satunya adalah bintang ganda.
Bintang ganda adalah dua bintang yang saling berinteraksi karena gravitasi di antara keduanya. Kedua bintang ini tidak bertabrakan namun terus berinteraksi gravitasi. Nova terjadi sebagai ledakan pada katai putih dengan tingkat kecerahan maksimum sekitar -1,1 magnitudo dan tingkat kecerahan minimum hanya sekitar 10,5 magnitudo.
Teori menyatakan bahwa peristiwa nova terjadi ketika bintang yang sebelumnya “tidur” tiba-tiba kembali menyala. Nova diperkirakan terjadi di permukaan katai putih yang berada dalam sistem bintang ganda bersama bintang raksasa merah sebagai pasangannya. Pasangan bintang tersebut memiliki aliran materi dari bintang raksasa merah ke katai putih, yang kemudian mencapai permukaan katai putih yang sangat panas. Akibatnya, terjadi ledakan tiba-tiba di permukaan bintang yang membuatnya bersinar dengan cemerlang. Inilah sebabnya mengapa astronom zaman dahulu menyebutnya sebagai “bintang baru.”
Peristiwa Supernova
Supernova sebagai peristiwa ledakan bintang memiliki dua tipe, salah satunya mirip dengan nova yang melibatkan bintang katai putih. Kecerlangan supernova dapat mencapai 8 magnitudo lebih besar dibandingkan dengan nova. Kedua tipe supernova tersebut adalah:
- Tipe Ia
Ledakan yang terjadi pada sistem bintang ganda dimana bintang katai putih mengakresi materi dari bintang pasangannya. Para astronom masih memperdebatkan tipe bintang pasangan apa yang dapat menciptakan ledakan bintang tipe Ia.Berdasarkan teori, bintang pasangan ini dapat memberikan massa yang cukup besar bagi bintang katai putih sehingga inti bintang katai putih mencapai kerapatan kritisnya. Akibatnya, terjadi pembakaran karbon dan oksigen yang tidak terkontrol sehingga memicu ledakan bintang. - Tipe II
Supernova tipe II merupakan ledakan yang terjadi di akhir kehidupan bintang masif (5 – 10 massa Matahari), ketika bintang kehabisan bahan bakar untuk melakukan pembakaran di inti bintang. Jika inti bintang cukup masif, maka akan terjadi keruntuhan inti bintang yang memicu terjadinya ledakan supernova. Supernova tipe ini memungkinkan terbentuknya lubang hitam.
Hipernova
Hipernova adalah peristiwa ledakan bintang yang terjadi ratusan kali lebih cerlang dibandingkan supernova. Ini merujuk pada keruntuhan inti bintang masif yang memiliki massa lebih dari 30 kali massa Matahari, bahkan teori menyebutkan lebih dari 100 kali massa Matahari.
Ledakan bintang masif tersebut dikategorikan sebagai hipernova tanpa memandang kecerlangannya lebih besar atau tidak dibandingkan supernova konvensional. Namun, dalam realitasnya, hipernova cenderung memiliki kecerlangan yang jauh lebih besar daripada supernova dan melepaskan energi hingga 100 kali lebih besar.
Teori hipernova mencakup beberapa kemungkinan. Salah satunya adalah bahwa hipernova terjadi pada bintang yang sangat masif yang berputar dengan sangat cepat dan memiliki medan magnet yang sangat besar. Penjelasan lain menyatakan bahwa hipernova mungkin terjadi ketika satu bintang dalam sistem bintang ganda bertabrakan dan bergabung dengan bintang pasangannya.
Meskipun proses yang tepat belum dapat dipastikan, yang dapat diidentifikasi hanyalah pembentukan lubang hitam dan pelepasan energi dalam jumlah besar dalam bentuk sinar gamma.
Sinar gamma adalah bentuk cahaya yang sangat energetik, dengan energi 10.000 hingga 10 juta kali lebih besar dari cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia. Oleh karena itu, hipernova saat ini dikaitkan dengan ledakan sinar gamma (GRB), yang melepaskan radiasi elektromagnetik sangat kuat dengan total energi jauh melebihi supernova.
Hipernova sering kali dikaitkan dengan gamma-ray burst (GRB), yang merupakan peristiwa ledakan sinar gamma yang sangat cerlang. GRB dengan durasi panjang diyakini berasal dari jet yang muncul dari piringan akresi di sekitar lubang hitam hasil keruntuhan inti bintang yang sangat masif. GRB dengan durasi pendek juga diyakini berasal dari gabungan bintang netron atau penyatuan bintang netron dan lubang hitam. Secara intrinsik, GRB memiliki kecerlangan yang jauh lebih besar daripada supernova.
Supernova dari Bintang Tunggal Bermassa Besar
Bintang memiliki siklus hidup yang mencakup berbagai fase, dan salah satu cara bagi bintang untuk mengakhiri masa hidupnya adalah melalui supernova. Namun, tidak semua bintang akan mengalami supernova; ini terjadi pada bintang yang memiliki massa minimal 8 kali massa Matahari atau lebih massif.
Proses supernova dimulai ketika bintang tersebut kehabisan bahan bakar yang digunakan untuk melakukan reaksi fusi nuklir di inti bintang. Tanpa tekanan yang dihasilkan oleh reaksi fusi, gravitasi mulai mendominasi, dan inti bintang mulai runtuh ke dalam massa yang besar.
Fase awal supernova melibatkan perluasan bagian luar bintang menjadi raksasa merah, sementara di dalamnya, pusat bintang mengalami keruntuhan gravitasi. Saat pusat bintang mengecil dan memanas, reaksi nuklir kembali dimulai. Namun, ketika hanya elemen besi yang tersisa di pusat bintang, tidak ada lagi pembakaran yang dapat menghasilkan tekanan keluar.
Ketika fusi berhenti, bintang mengalami keruntuhan gravitasi yang cepat. Pusat bintang mencapai suhu yang sangat tinggi, dan dalam hitungan detik, bintang memasuki fase akhirnya. Pusat bintang yang mencapai suhu lebih dari 100 miliar derajat menghasilkan tekanan yang membalikkan keruntuhan, menyebabkan pusat bintang mengembang secara tiba-tiba. Energi yang dihasilkan selama pengembangan ini ditransfer ke selubung bintang, memicu ledakan dan menghasilkan gelombang kejut.
Ledakan Bintang Katai Putih
Supernova tipe lainnya terjadi ketika bintang katai putih dalam sistem bintang ganda meledak. Bintang katai putih sendiri merupakan akhir dari siklus hidup bintang yang awalnya memiliki massa sekitar 5 kali massa Matahari. Katai putih memiliki massa kurang dari 1.4 massa Matahari, dan ukurannya hampir seukuran Bumi.
Dalam sistem bintang ganda, bintang katai putih dapat menarik materi dari bintang pasangannya jika keduanya berada dalam jarak yang sangat dekat. Proses ini melibatkan tarikan gravitasi pada objek yang padat seperti katai putih. Materi yang ditarik tersebut kemudian ditransfer ke bintang katai putih.
Ketika massa bintang katai putih mencapai 1.4 kali massa Matahari, tekanan di pusat bintang akan mencapai batas ambang bagi inti karbon dan oksigen untuk memulai pembakaran secara tidak terkontrol. Proses inilah yang pada akhirnya memicu ledakan supernova. Dalam kasus supernova ini, materi dari bintang pasangan yang ditransfer ke bintang katai putih menjadi pemicu terjadinya ledakan yang spektakuler.
