Home » » Evolusi Bintang

Evolusi Bintang


Bintang seperti halnya dengan makhluk hidup di bumi mengalami tahapan kehidupan  yaitu bintang dilahirkan, berkembang dan akhirnya cahayanya padam (mati).  Bintang  terbentuk di dalam awan molekul. Gaya gravitasi antar molekul gas yang terdapat  dalam awan molekul memegang peranan penting dalam proses pembentukan bintang.  Peristiwa ini dimulai dengan ledakan bintang yang menyebabkan materi antar bintang 
disekitarnya menjadi lebih mampat. Bagian terluar dari kumpulan materi antar bintang  akan tertarik oleh gravitasi materi ke bagian dalamnya, sehingga awan molekul akan  mengalami kondensasi. Akibat dari kondensasi ini, tekanan di dalam awan molekul  meningkat dan melawan pengerutan. Bila gaya gravitasi materi di dalamnya tidak  dapat mengimbangi tekanan yang timbul akibat proses kondensasi maka awan  molekul akan tercerai kembali dan tidak membentuk awan molekul yang lebih besar.

Di dalam awan molekul yang besar ini terdapat juga ratusan bahkan ribuan  awan molekul yang terus mengalami pengerutan gravitasi. Pengerutan gravitasi  meningkatkan suhu dari awan molekul sehingga awan molekul tersebut memijar dan  menjadi embrio bintang (protostar). Bintang tidak terbentuk sendiri tetapi melainkan  terbentuk dalam suatu kesatuan berupa gugusan bintang. Protostar yang telah mengakhiri proses fragmentasinya akan terus mengerut  akibat gravitasinya sendiri.  Materi yang terdapat dalam protostar sebagian besar adalah hidrogen dengan kerapatan seragam. Evolusi  protostar  ditandai dengan  keruntuhan yang sangat cepat. Pada tahap ini, temperatur pusat bintang cukup tinggi yaitu mencapai 10 juta Kelvin sehingga terjadi reaksi fusi nuklir di inti bintang. Ketika  tekanan  di dalam bintang cukup tinggi, pengerutannya pun berhenti. Bintang  selanjutnya menjadi bintang deret penting. Bila massa bintang terlalu kecil, suhu di  pusat bintang tidak akan cukup tinggi untuk terjadinya reaksi fusi nuklir sehingga  bintang akhirnya mendingin menjadi bintang katai gelap tanpa ada reaksi inti yang  berarti. 

Reaksi fusi nuklir yang terjadi di matahari dan kebanyakan bintang adalah  reaksi fusi hidrogen menjadi helium. Di jagat raya, hidrogen merupakan unsur yang  paling besar jumlahnya (kelimpahannya) yaitu sekitar 90 % dan kurang dari 10 %  merupakan unsur helium. Reaksi fusi nuklir yang terjadi dalam inti bintang  mempunyai dua tahapan yaitu reaksi rantai proton dan siklus CNO. Reaksi rantai  proton yaitu sebagai berikut :



Bintang yang mencapai deret utama memiliki komposisi materi yang masih  homogen yang mencerminkan komposisi awan antar bintang yg membentuknya.  Perlahan-lahan, akibat reaksi fusi pada inti bintang yaitu helium dari penggabungan  atom hidrogen merubah komposisi di pusat bintang yakni hidrogen berkurang dan 
helium bertambah sehingga struktur bintang berubah menjadi lebih terang, jari-jarinya  bertambah besar dan temperatur efektifnya berkurang.  Ketika reaksi penggabungan atom hidrogen membentuk atom helium telah 
menghasilkan 10 % sampai 20 % helium di inti bintang maka dimulailah tahapan  reaksi fusi lainnya yakni reaksi fusi helium (penggabungan unsur helium untuk  membentuk unsur bermassa lebih besar). Reaksi fusi helium akan membentuk unsur  yang lebih berat pada bagian inti dari bintang. Tahapan reaksi lainnya pun terjadi yaitu  siklus karbon atau siklus CNO yaitu :


Dalam kasus ini  12C6  bertindak sebagai katalis untuk membantu proses fusi. Siklus  karbon berjalan lebih cepat dari pada siklus proton-proton. Siklus karbon dominan  terjadi pada temperatur yang lebih tinggi daripada temperaur terjadinya proton-proton.  Bintang yang telah mengubah seluruh hidrogen yang dimilikinya akan mengalami  reaksi fusi helium yaitu 34He2 --> 12C6 pada temperatur yang lebih tinggi yang  dibutuhkan untuk menetrasi gaya coulomb. ( Kenneth S., Krane, 1987)           

Terdapat perbedaan pada proses evolusi bintang. Proses evolusi bintang bergantung pada ukuran bintang tersebut. Bintang berukuran besar akan lebih cepat  menghabiskan persediaan hidrogennya dan pada akhirnya mengalami reaksi siklus  CON yang terkonsentrasi di inti bintang. Bintang tipe ini, pada bagian selubungnya tidak terjadi reaksi inti sehingga komposisi materinya tidak mengalami perubahan  yang disebut pusat konveksi. Lain halnya dengan bintang berukuran kecil,  pembangkitan energi tidak terkonsentrasi di pusatnya.  Reaksi fusi hidrogen menjadi  helium berlangsung dalam kurun waktu yang sangat lama, dan setelah persedian  hidrogen habis terjadi siklus CNO.

Akibat reaksi fusi hidrogen menjadi helium, jumlah helium di pusat bintang  bertambah, sehingga terjadi pengerutan gravitasi secara perlahan. Bila massa helium  di pusat bintang ini mencapai 10 % hingga 20% massa bintang, pusat helium tidak  lagi mengerut dengan perlahan namun runtuh dengan cepat. Saat itu struktur bintang  berubah, bagian luar bintang akan memuai dengan cepat, bintang berubah menjadi  bintang raksasa merah. Saat itu, bintang mempunyai dua sumber energi yaitu reaksi   fusi hidrogen menjadi helium di selubung bintang dan reaksi fusi helium menjadi  unsur yang lebih berat di pusat bintang.

Evolusi tahap akhir suatu bintang tidak dapat dipastikan. Dari perhitungan  yang dilakukan didapatkan unsur kimia yg lebih berat dari karbon terbentuk di pusat  bintang. Inti helium berubah menjadi karbon yang selanjutnya membentuk oksigen.  Hal ini menyebabkan temperatur pusat meningkat. Pada saat mencapai suhu 600 o K,  inti karbon akan berinteraksi membentuk magnesium, neon dan natrium. Demikian  seterusnya akan terjadi pembakaran unsur kimia dalam bintang sampai akhirnya  terbentuk inti besi. Besi merupakan inti yg paling mantap dan tidak akan bereaksi  membentuk inti yang lebih berat. Selanjutnya, terjadi keruntuhan gravitasi menuju  pusat bintang yang terdiri dari unsur besi, dan  akhirnya meledak menjadi supernova. 

Tetapi tidak semua bintang mengakhiri hidupnya dengan meledak menjadi  supernova yaitu hanya terjadi pada bintang yang massanya 8 kali massa matahari atau  lebih massif dari matahari. Supernova akan terjadi ketika bintang tersebut tidak lagi  memiliki cukup bahan bakar untuk proses fusi di inti bintang sehingga menciptakan tekanan keluar yang dipicu terjadinya dorongan gravitasi ke arah inti bintang. 

Saat ledakan terjadi, bintang akan melepaskan sejumlah besar energi dan  memuntahkan unsur berat seperti kalisum dan besi ke ruang antar bintang. Materi  yang dilepaskan ini kemudian menjadi unsur pengisi awan debu dan gas dimana  bintang dan planet baru akan dilahirkan. Bintang yang bermassa sedang yaitu sebesar matahari atau lebih kecil akan  berubah menjadi bintang katai putih. Bintang bermassa 1,4  –  3 kali massa matahari  setelah membentuk bintang super raksasa merah akan berubah menjadi bintang  neutron. Sedangkan yang massanya lebih besar dari 3 kali massa matahari akan  berubah menjadi lubang hitam. (Diayri, 2006)






0 komentar:

Posting Komentar

Flag Country

free counters