Seberapa Masifkah Sebuah Bintang Bisa Menjadi Lubang Hitam

Magnetar, tipe dalam Bintang Netron yang memiliki medan magnet
ultra-kuat, bahkan ribuan kali lebih kuat dari bintang netron normal
dan menjadikan mereka magnet paling kuat di kosmos. Dengan menggunakan
Very Large Telescope milik ESO, astronom eropa untuk pertama kalinya
bisa menyaksikan terbentuknya magnetar dari sebuah bintang yang
massanya 40 kali massa Matahari.

Ada yang menarik dari hasil pengamatan tersebut. Bagaimana tidak,
hasil ini justru menjadi tatangan baru dalam teori evolusi bintang
yang sudah ada. Menurut teori evolusi, bintang masif dengan massa
seperti yang diamati oleh para astronom tersebut seharusnya berakhir
sebagai sebuah lubang hitam bukannya magnetar. Dengan demikian muncul
pertanyaan, bintang semasif apakah yang akan berakhir sebagai lubang
hitam?
Pengamatan Gugus Westerlund 1
Cerita ini dimulai dari penelitian para astronom yang mengamati gugus
bintang muda Westerlund 1 yang berada pada jarak 16000 tahun cahaya di
rasi bintang Ara (the Altar).
Westerlund 1 memang merupakan kebun bintang sekaligus gugus bintang
super terdekat yang diketahui dan memiliki ratusan bintang yang sangat
masif, yang walaupun berbeda-beda namun sangat eksotis. Kesamaan
bintang-bintang dalam gugus ini adalah, mereka memiliki usia yang sama
dalam rentang 3,5 – 5 juta tahun. Hal ini disebabkan karena gugus
Westerlund 1 memang terbentuk dari satu kejadian pembentukan bintang.
Sebagian bintang di Westerlund 1 bersinar terang dengan kecerlangan
hampir mencapai 1 juta kali kecerlangan Matahari dan untuk ukurannya
sebagian bintang disana memiliki diameter 2 ribu kali diameter
Matahari. Jika dibandingkan, diameter tersebut sebesar orbit Saturnus.
Bahkan seandainya Matahari berada di jantung gugus yang luar biasa
ini, bisa dipastikan langit malam di Bumi akan dipenuhi
bintang-bintang yang cemerlang seperti halnya bulan Purnama.
Mengenal Magnetar Yang Tersisa di Gugus Westerlund 1
Magnetar merupakan tipe bintang netron yang memiliki medan magnet
ultra kuat – sekitar 1 juta triliun kali lebih kuat dari medan magnet
Bumi. Medan magnet ultra kuat tersebut bisa terbentuk saat bintang
dengan massa tertentu mengakhiri hidupnya dengan meledak sebagai
Supernova. Di dalam gugus Westerlund 1, terdapat beberapa magnetar
yang sudah di kenal di Bima Sakti. Dari rumahnya di gugus inilah, para
astronom bisa menyimpulkan kalau magnetar yang mereka lihat terbentuk
dari bintang dengan massa 40 massa Matahari.
Karena semua bintang di Westerlund 1 memiliki usia yang sama, bintang
yang meledak dan meninggalkan sisa magnetar tentu akan memiliki waktu
hidup yang lebih pendek dari bintang yang masih ada di gugus tersebut.
Kala hidup bintang itu selalu terkait dengan massanya. Kalau massa
bintang itu besar, kala hidupnya juga pendek. Dengan demikian, jika
dilakukan pengukuran pada massa bintang yang masih ada di gugus, maka
akan diketahui kalau bintang yang memiliki kala hidup lebih pendek dan
telah menjadi magnetar tentu bintang yang lebih masif.

Studi Bintang Ganda

Para astronom kemudian mempelajari bintang-bintang yang berasal dari
sistem bintang ganda gerhana W13 di gugus Westerlund 1. Hal ini
disebabkan karena dalam sistem seperti ini, massa dapat langsung
ditentukan dari gerak bintang. Dengan membandingkan bintang-bintang
yang ada, para peneliti menemukan kalau bintang yang menjadi magnetar
tentunya memiliki massa setidaknya 40 kali massa Matahari.

Hasil ini jelas menjadi bukti untuk pertama kalinya kalau magnetar
bisa terbentuk dari evolusi bintang masif yang secara normal
seharusnya membentuk lubang hitam. Asumsi sebelumnya, bintang dengan
massa awal antara 10 0 25 massa Matahari akan membentuk bintang netron
sedangkan yang lebih masih atau lebih besar dari 25 massa Matahari
akan membentuk lubang hitam.
Namun untuk menjadi magnetar, bintang tersebut harus menghilangkan
9/10 massanya sebelum meledak sebagai supernova atau mereka akan tetap
membentuk lubang hitam dari inti yang tersisa setelah bintang tersebut
meledak. Nah, supaya bisa terjadi kehilangan massa yang demikian besar
sebelum terjadinya ledakan merupakan tantangan baru untuk dipahami
oleh para astronom sekaligus menjadi tantangan dari teori evolusi
bintang yang ada saat ini.
Pertanyaan lain pun muncul. Jadi seberapa masifkah sebuah bintang yang
runtuh bisa membentuk lubang hitam jika bintang yang massanya 40 massa
Matahari saja tidak berakhir dengan lubang hitam.

Asal Mula si Magnetar

Menurut cerita mekaisme pembentukan bintang yang dipostulatkan para
astronom, sebuah bintang yang akan menjadi magnetar – (bintang
pendahulu) – lahir bersama dengan bintang pasangan. Saat kedua bintang
berevolusi mereka akan mulai berinteraksi. Dengan energi yang berasal
dari gerak orbit yang dihasilkan dalam jumlah besar maka akan terjadi
lontaran massa bintang yang sangat besar dari bintang pendahulunya.
Hal menarik lainnya dari pengamatan tersebut, tidak ditemukan bintang
pasangan di lokasi magnetar ditemukan. Penjelasannya, bisa jadi
supernova yang kemudian menyisakan magnetar ledakannya telah
menyebabkan sistem bintang tersebut hancur, dan melontarkan kedua
bintang dari gugus dengan kecepatan tinggi.
Jika memang demikian, bintang ganda memiliki peran penting untuk
kehilangan massa bintang dalam evolusi bintang. Bahkan ia bisa menjadi
rencana diet yang bagus bagi bintang-bintang yang kelebihan massa,
karena dapat menghilangkan 95% massa awalnya.

Sumber : Disunting dari http://Langit selatan.com dan ESO, NASA

Posted in ASTRONOMI No comments