Apa itu supernova - atau mengapa bintang meledak, menciptakan alam semesta seperti yang kita kenal

kepala supernova

Ada beberapa cara agar bintang mati, tetapi pada umumnya orang cenderung menganggap bintang sebagai bintang yang meledak.

Istilah 'supernova' mengacu pada ledakan yang sangat energik yang disebabkan ketika bintang-bintang tertentu mencapai titik-titik tertentu dalam siklus hidupnya. Supernova sering kali dapat secara singkat mengungguli seluruh galaksi yang bermiliar-miliar bintang, dan menyebabkan kehancuran total pada apa pun yang cukup sial untuk berada dalam jarak seratus tahun cahaya dari peristiwa tersebut. Tapi supernova bukan hanya peristiwa alam yang luar biasa - mereka juga itu jenis peristiwa yang paling penting untuk perkembangan materi yang kompleks dan, dengan perluasan, kehidupan.

Komposit gambar ini menunjukkan pencarian supernova, yang dijuluki Refsdal, menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA / ESA. Gambar di sebelah kiri menunjukkan bagian dari pengamatan lapangan dalam cluster galaksi MACS J1149.5 + 2223 dari program Frontier Fields. Lingkaran tersebut menunjukkan perkiraan posisi kemunculan supernova terbaru. Di sebelah kanan bawah terlihat peristiwa silang Einstein dari akhir 2014. Gambar di kanan atas menunjukkan pengamatan Hubble sejak Oktober 2015, yang diambil pada awal program pengamatan untuk mendeteksi kemunculan supernova terbaru. Gambar di kanan bawah menunjukkan penemuan Refsdal Supernova pada 11 Desember 2015, seperti yang diprediksi oleh beberapa model berbeda.

Komposit gambar ini menunjukkan pencarian supernova, yang dijuluki Refsdal, menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA / ESA. Gambar di sebelah kiri menunjukkan bagian dari pengamatan lapangan dalam cluster galaksi MACS J1149.5 + 2223 dari program Frontier Fields. Lingkaran tersebut menunjukkan perkiraan posisi kemunculan supernova terbaru. Di sebelah kanan bawah terlihat peristiwa silang Einstein dari akhir 2014. Gambar di kanan atas menunjukkan pengamatan Hubble sejak Oktober 2015, yang diambil pada awal program pengamatan untuk mendeteksi kemunculan supernova terbaru. Gambar di kanan bawah menunjukkan penemuan Refsdal Supernova pada 11 Desember 2015, seperti yang diprediksi oleh beberapa model berbeda.



Konsepsi artis tentang bintang pertama. Kredit Gambar: Wikipedia

Konsepsi artis tentang bintang pertama. Kredit Gambar: Wikipedia

Pertama, mengapa supernova terjadi. Pada dasarnya, ketika cukup banyak gas terkumpul di satu tempat, ia mulai memiliki massa yang cukup untuk mengerahkan energi gravitasi dalam jumlah yang berarti, terfokus paling kuat pada pusat awan seperti bola yang tumbuh. Ketika tekanan ini terbentuk melewati titik tertentu, atom hidrogen di pusat bola mulai mengalami fusi, yang memicu bola gas menjadi bintang - hebat! Tetapi sepanjang waktu, saat bintang terus hidup dan terbakar, dan kemungkinan memperoleh materi baru seiring berjalannya waktu, ada interaksi antara tekanan luar dari reaksi termal, dan tekanan ke dalam dari gravitasi bintang itu sendiri.

Saat bintang terbakar selama miliaran tahun, tekanan luar itu menjadi lebih lemah, sementara besarnya gaya gravitasi sebagian besar tetap sama. Jadi, saat bintang berukuran kecil atau sedang mendingin, potensi gravitasinya mendominasi, tetapi karena ia adalah bintang yang cukup kecil, potensi tersebut terlalu lemah untuk melakukan lebih dari sekadar terus menyatukan bintang. Bintang yang didinginkan dengan aman ini disebut katai putih. Ambang batas massa di bawah bintang yang tidak akan menciptakan gaya gravitasi yang cukup untuk menghasilkan supernova disebut Batas Chandrasekhar, yang terletak sekitar 1,4 kali massa Matahari. Jika Anda lebih kecil dari itu, Anda bisa mengharapkan keluarnya bintang yang relatif tenang.

supernova 5

Supernova sangat terang sehingga bersinar bahkan dengan latar belakang galaksi.

Namun, kita tidak perlu putus asa bahwa katai putih masih bisa mengakhiri hidupnya dengan beberapa kembang api. Katai putih tetaplah bintang, dan pada prinsipnya mereka dapat dihidupkan kembali. Ini bisa terjadi dengan salah satu dari dua cara. Entah itu bisa mendapatkan cukup massa untuk membuat konyol jumlah tekanan pada inti, dan karbon sekering (sebagai lawan hidrogen dan helium), menyebabkan reaksi fusi tak terkendali yang menyebabkan bintang meledak.

Di sisi lain, jika inti katai putih sebagian besar terbuat dari neon, seperti beberapa, maka inti itu akan mengalami keruntuhan tidak seperti saat pertama kali menyalakan bintang. Keruntuhan super ini juga menghasilkan ledakan bintang, tapi kali ini ia meninggalkan bintang neutron. Ini hampir selalu terjadi dalam sistem biner seperti ini sistem bintang kembar, di mana satu bintang perlahan mendekati Batas Chandrasekhar dengan menyedot materi dari pasangannya. Karena para astronom saat ini tidak memiliki cara untuk melihat apa yang ada di inti bintang yang sedang tumbuh, mereka tidak tahu jalan mana yang akan dilalui setelah melewati batas itu.

Gambar sisa-sisa Tycho supernova ini berisi bukti tabrakan bintang ganda.

Gambar sisa-sisa Tycho supernova ini berisi bukti tabrakan bintang ganda.

Jadi, itulah yang terjadi jika a katai putih melewati Batas Chandrasekhar, tetapi katai putih sudah dianggap sebagai bintang mati. Bintang yang lebih besar dari 1,4 matahari saat masih hidup (dan mereka bisa mendapatkan banyak, banyak lebih besar dari itu) memiliki siklus hidup yang berbeda. Bintang raksasa merah perlahan akan terbakar, dan dengan demikian gravitasi akan mendominasi seperti sebelumnya - tetapi kali ini, gravitasi itu cukup kuat sehingga jika tidak diimbangi oleh fusi, ia bisa membuat inti runtuh dan memicu supernova. Bintang di atas 1,4 kali massa Matahari di bawah sekitar tiga massa matahari cenderung runtuh untuk membentuk bintang neutron, mirip dengan runtuhnya inti katai putih, terlihat di atas.

Bintang yang lebih berat dari sekitar tiga matahari kita juga runtuh, tapi sebenarnya merekalanjutkan dan bisa membentuk lubang hitam. Ini adalah hasil paling terkenal dari kematian sebuah bintang, namun sebenarnya hanya terjadi pada sebagian kecil bintang. Lubang hitam cukup banyak jumlahnya di alam semesta (diperkirakan ada lubang hitam supermasif di pusat setiap galaksi besar, misalnya), tetapi lubang hitam masih jauh lebih jarang dibandingkan jenis sisa bintang lainnya.

Artis

Kesan artis tentang sistem bintang biner. (Kredit: NASA)

Ada cara lain yang kurang umum untuk memulai supernova. Misalnya, sementara kebanyakan katai putih yang memperoleh massa baru akan melakukannya perlahan, beringsut menuju Batas Chandrasekhar sebelum meledak saat mereka melewatinya, beberapa bintang lain akan memperolehanda massa sekaligus (seperti dari tabrakan bintang langsung) dan cara roket,cara melewati batas itu sebelum mereka benar-benar memiliki kesempatan untuk mulai runtuh. Jenis ini dapat sangat bervariasi dalam hal keluaran radiasi mereka, dan para ilmuwan tertarik pada mekanisme dan implikasinya yang kacau dan kurang dipahami.

supernova 2Supernova dari berbagai jenis sebenarnya memiliki beberapa aplikasi dunia nyata yang cukup berguna, setidaknya bagi para astronom. Secara khusus, supernova Tipe Ia (jenis fusi-karbon-kerdil putih dari atas) tampaknya mengirimkan sinyal yang seragam, dari waktu ke waktu. Hal ini menyebabkan mereka dijuluki 'lilin standar' astronomi, karena keseragaman mereka dapat membuatnya berguna sebagai tongkat pengukur optik. Namun, penelitian terbaru tampaknya menunjukkan bahwa meskipun berguna, mereka mungkin sedikit kurang dapat diandalkan daripada yang diyakini sebelumnya. Setidaknya, ada kemungkinan lebih banyak variasi bagaimana supernova Tipe Ia berkembang daripada yang diyakini sebelumnya.

Namun, saya mengatakan supernova ituacara terpenting untuk masalah yang kompleks, tidak hanya itu besar, keren, dan berguna. Nah, Anda akan melihat bahwa dalam penjelasan di atas, kita berbicara tentang penyalaan fusi karbon. Karbon adalah logam terberat (neon lebih berat, tetapi bukan logam) yang dibuat oleh bintang dalam keadaan normal. Artinya: jika Anda menginginkan elemen yang lebih berat seperti natrium, timbal, emas, atau uranium, Anda akan membutuhkan lebih banyak daya daripada yang dapat diberikan oleh bintang raksasa merah tua yang kecil. Dan apa yang memiliki lebih banyak energi daripada bintang? Bintang yang sekarat.

Hampir semua yang berinteraksi dengan Anda, pada satu titik, dibuang oleh bintang di saat-saat terakhirnya. Bumi adalah kumpulan puing-puing batu yang dibuang oleh supernova, begitu pula komet, asteroid, dan segala sesuatu yang terdiri dari materi berat. Dan kita, terbuat dari materi yang terkumpul di Bumi, juga terbuat dari pecahan peluru supernova. Inilah sebabnya mengapa Carl Sagan mengatakan bahwa kita adalah barang bintang - karena, secara nyata, kita adalah bintang.

Lihat seri 2007es.com Explains kami untuk liputan yang lebih mendalam tentang topik teknologi terpanas saat ini.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com