Bintang Meledak di Galaksi M95
March 25, 2012
Sebuah peristiwa bintang meledak atau supernova teramati telah terjadi di galaksi M95. Dalam katalog Charles Messier, galaksi M95 merupakan galaksi spiral yang mengagumkan namun agak sulit diamati mengingat tingkat terangnya +9,7 sehingga dibutuhkan teleskop dengan cermin/lensa obyektif berdiameter minimal 50 mm. Galaksi M95 menjadi salah satu target yang menarik karena dalam bulan Maret 2012 ini posisinya kebetulan bersebelahan dengan Mars, planet yang baru saja mengalami oposisi. Karenanya galaksi ini segera mendapatkan perhatian luas tatkala sebuah supernova terjadi di sana.
Galaksi M95 terletak di dalam rasi bintang Leo. Galaksi ini berjarak 32,6 juta tahun cahaya dari Bumi dan memiliki bentuk spiral dengan pusat galaksi yang terang karena cukup aktif. Galaksi memiliki diameter 70.000 tahun cahaya dan diperkirakan massanya setara dengan 50 milyar Matahari kita. Lengan–lengan galaksi ini hampir membentuk sebuah cincin yang amat besar yang dikenal sebagai cincin luar. Sebuah cincin lainnya diketemukan berada di sekitar pusat galaksinya, yang dikenal sebagai cincin dalam. Cincin dalam memiliki diameter 3.300 tahun cahaya dan merupakan kawasan pembentukan bintang–bintang di galaksi tersebut, yang ditandai dengan banyaknya sumber–sumber sinar ultraungu dan sinar–X yang kuat. Sebagai kawasan pembentukan bintang, diperkirakan terdapat sedikitnya 1.000 sisa supernova pada cincin dalam ini dan rata–rata setiap 500 tahun sekali terjadi sebuah peristiwa supernova. Namun supernova yang terjadi barusan tidak berlokasi pada cincin dalam ini, melainkan pada salah satu lengan galaksinya.
Supernova di lengan galaksi M95 pertama kali dideteksi oleh J. Skvarc, astronom profesional yang bekerja pada observatorium Crni Vrh (Slovenia) pada dinihari 18 Maret 2012 waktu Indonesia. Saat sedang mengamati citra–citra digital hasil bidikan teleskop Cichoki berdiameter 60 cm + CCD, Skvarc mendapati bintik cahaya aneh di lengan galaksi M95 dengan tingkat terang +13. Bintik cahaya aneh itu tersaji dalam empat citra digital yang masing–masing merekam dengan waktu paparan 60 detik.
 |
| Citra
penemuan supernova SN 2012aw oleh Skvarc (Slovenia). Supernova ditandai dengan dua anak panah. Angka 1,2,3 dan 4 merupakan bintang penanda untuk memudahkan identifikasi. Garis-garis lurus yang melintasi bintang (2) adalah kilauan cahaya dari Mars. |
Merasa tidak pernah menyaksikan bintik cahaya aneh di posisi itu sebelumnya, Skvarc membongkar arsip observatorium guna mencari citra–citra galaksi M95 yang pernah diambil sebelumnya. Upayanya berhasil menemukan sedikitnya tujuh citra galaksi M95, masing–masing berasal dari tanggal 25 April 2005, 1 Mei 2005, 4 Mei 2006, 22 November 2008, 13 Februari 2010, 24 Februari 2010 dan 15 Februari 2012. Ketujuh arsip itu dengan jelas memperlihatkan tidak adanya bintik cahaya aneh seperti diamati Skvarc. Maka bergegas Skvarc melapor ke Central Bureau of Astronomical Telegram (CBAT). Sesuai prosedur, penemuannya segera diklasifikasikan sebagai kandidat supernova dengan kode PSN J10435372+1140177.
Konfirmasi segera datang dari Italia. Adalah Paolo Fagotti yang melaporkan, sehari sebelum penemuan Skvarc ia juga mengamati galaksi M95 dengan menggunakan teleskop pemantul 50 cm + kamera MX916. Dan di antara citra–citra digital yang didapatnya, terdapat lima citra yang memperlihatkan bintik cahaya asing di lokasi yang sama walaupun 9 kali lebih redup. Ini memastikan PSN J10435372+1140177 memang benar–benar supernova sehingga kemudian dikodekan ulang sebagai supernova SN 2012aw. Supernova SN 2012aw terletak pada deklinasi +11° 40’ 17,7” dan ascensio recta 10 jam 43 menit 53,72 detik (J2000,00). Relatif terhadap pusat galaksi M95, supernova ini terletak sejauh 20.500 tahun cahaya di sebelah barat dayanya.
 |
| Galaksi M95, diabadikan pada 2009 silam. Angka 1, 2, 3 dan 4 adalah bintang penanda. |
Observasi lanjutan secara terpisah masing–masing oleh tim astronom Hiroshima University (Jepang) dan Instituto Nazionale di Astrofisica Padova (Italia) memperlihatkan supernova ini memiliki tingkat terang +13. Spektrum supernova ini merupakan spektrum kontinu biru yang kuat, menandakan bahwa supernova ini memang baru saja terjadi dan hendak mencapai puncak kecemerlangannya. Spektrum supernova SN 2012aw konsisten dengan ciri–ciri supernova tipe II yakni supernova yang diikuti dengan keruntuhan inti bintang induknya. Spektrum yang sama juga memperlihatkan bahwa dalam supernova ini, puing–puing bintang induk yang meledak tersebut memancar ke segala arah menjauhi pusat ledakan dengan kecepatan cukup tinggi, yakni mencapai 15.000 km/detik.
Analisis Skvarc pada arsip observasi teleskop ruang angkasa Chandra menunjukkan hasil mengejutkan. Posisi supernova SN 2012aw ternyata hanya berselisih 3,3 detik busur (0,9 miliderajat) terhadap posisi bintang S8, yakni sebuah bintang pemancar sinar–X cukup kuat yang melepaskan energi setara dengan 6.200 Matahari kita. Memang tidak ada jaminan bahwa bintang inilah yang menjadi bintang induk supernova SN 2012aw, karena bisa saja bintang induk tersebut adalah bsalah satu anggota gerombolan bintang padat ataupun bintang lain yang tersembunyi dibalik bintang S8. Namun karakteristik bintang S8 yang amat energetik mendekati ciri–ciri bintang induk supernova SN 2012aw. Sebagai supernova tipe II, maka bintang induk supernova SN 2012aw haruslah bintang massif dengan massa antara 8 hingga 12 kali Matahari kita sehingga melepaskan energi yang teramat besar pula. Untuk memastikannya, analisis lebih lanjut terus dilakukan.
Supernova merupakan salah satu tahap krusial yang harus dilalui bintang–bintang dalam perjalanan hidupnya. Sebuah bintang pada dasarnya bisa ada sebagai akibat terjadinya keseimbangan antara tekanan radiatif produk reaksi fusi termonuklir di intinya dengan tarikan gravitasi akibat massanya sendiri. Tekanan radiatif terus berusaha mendorong bintang meluas menjauhi intinya, sebaliknya gravitasi memaksa bintang mengerut menuju intinya. Namun keseimbangan ini tidak bertahan terus–menerus. Tatkala Hidrogen mulai habis, keseimbangan terganggu dan gravitasi membuat bintang mengerut dan mulailah berlangsung reaksi fusi termonuklir pada Helium yang menghasilkan Karbon sehingga bintang mengembang kembali. Situasi yang sama pun berulang sehingga materi dalam inti bintang terus berubah menjadi unsur yang lebih berat hingga akhirnya terbentuk Besi. Kian beratnya unsur materi yang terbentuk diimbangi dengan kian cepatnya ia diubah menjadi unsur berikutnya. Jika sebuah bintang memerlukan waktu 10 juta tahun untuk mengubah Hidrogen menjadi Helium, maka selanjutnya ia hanya butuh waktu 1 juta tahun untuk mengubah Helium menjadi Karbon. Selanjutnya Karbon diubah menjadi Oksigen hanya dalam 300 tahun dan Oksigen pun diubah menjadi Silikon hanya dalam 20 tahun. Dan akhirnya Silikon diubah menjadi Besi hanya dalam 2 hari.
Terbentuknya Besi membuat reaksi fusi termonuklir berhenti karena tak mungkin reaksi tersebut menciptakan unsur yang lebih berat dari Besi. Akibatnya tekanan radiasi pun menghilang dan gravitasi mengambil alih semuanya. Bintang pun mengerut sehingga di dalam inti bintang terjadi peruraian kembali Besi menjadi Helium dan selanjutnya terus terurai menjadi proton dan neutron. Sebaliknya dalam selubung dan kerak bintang terjadi peningkatan suhu mendadak yang membakar sisa–sisa Hidrogen dan Helium dalam reaksi fusi termonuklir amat dahsyat dengan pancaran energi jutaan kali lipat dibanding normal. Inilah supernova. Supernova memaksa kerak dan selubung bintang terpentang keluar sebagai remah–remah ledakan bintang. Sebaliknya inti bintang tak terpengaruh dan terus mengerut.
Pengerutan memaksa proton, elektron dan neutron berjajar amat dekat sekaligus meningkatkan energinya sehingga memungkinkan proton dan elektron bereaksi membentuk neutron. Gaya ikat antar neutron lantas mengemuka sehingga pengerutan akibat gravitasi berhasil dihentikan. Kini hanya tersisa segumpal benda yang amat padat dan hampir sepenuhnya tersusun dari neutron, yang dikenal sebagai bintang neutron. Sebuah bintang neutron memiliki diameter antara 10 hingga 15 km dengan kepadatan amat tinggi, sehingga sesendok makan materi bintang ini memiliki berat ratusan juta ton. Bintang neutron yang terbentuk akan berotasi sangat cepat dan memiliki medan magnetik amat kuat sehingga menjadikannya sebagai sumber pemancar gelombang elektromagnetik di langit dengan pulsa amat teratur. Inilah pulsar.
Supernova merupakan peristiwa wajar di jagat raya. Setiap tahunnya rata–rata teramati 300 kejadian bintang meledak, namun angka sesungguhnya pasti lebih besar dari itu. Banyak faktor yang menyebabkan bintang meledak tidak terlihat dari Bumi. Selain jauhnya lokasi bintang induknya, adanya debu–debu antar bintang membuat sebagian cahaya supernova terhamburkan sehingga sudah cukup lemah saat tiba di Bumi. Dan banyak peristiwa bintang meledak yang tidak melampaui batas resolusi mata manusia sehingga takkan terlihat dengan mata telanjang. Sehingga peristiwa supernova SN 2012aw menyajikan kesempatan langka bagi kita menyaksikan bekerjanya alam semesta yang mengagumkan.
Share dari Bapak Ma'rufin Soedibyo
5 Comments