Kematian Bintang yang Menghasilkan Jet Bipolar

By , Jumat, 21 Februari 2014 | 21:17 WIB

Bagi para astronom, evolusi bintang bisa diketahui dari kelahiran sampai kematian. Bintang bermassa besar akan berakhir dalam ledakan dasyat supernova sedangkan bintang dengan massa yang lebih kecil akan mengakhiri hidupnya sebagai planetari nebula si awan gas dan debu yang berpendar penuh warna.

Planetari nebula terbentuk saat bintang dengan massa 1 sampai dengan 8 kali massa Matahari berada pada tahap evolusi lanjutnya. Di masa akhir hidupnya, bintang bermassa 1-8 massa Matahari akan memasuki fase raksasa merah dimana bintang akan mengembang. Pada tahap ini, ketika pembakaran terjadi di inti, bintang akan mengalami keruntuhan.

Lapisan terluar akan terlontar dalam selubung gas yang akan bertahan selama beberapa puluh ribu tahun sebelum menyebar ke angkasa. Inti baru yang terbentuk setelah lapisan terluar dilontarkan, akan menjadi katai putih yang akan bercahaya menerangi lapisan gas yang terlontar itu sehingga selubung gas dan debu tersebut akan berpendar penuh warna.

Nama planetari nebula awalnya diberikan oleh William Herschel saat mengamati obyek tersebut di tahun 1780-an. Pada saat itu, William Herschel menduga bahwa obyek yang dilihat merupakan planet gas yang baru saja terbentuk. Dan meskipun sudah diketahui bahwa planetari nebula bukan planet gas melainkan tahap akhir dari bintang massa rendah, nama tersebut tetap dipertahankan.

Selama beberapa dekade, planetari nebula diketahui merupakan obyek berbentuk sferis atau bola. Dalam pengamatan yang dilakukan astronom, planetari nebula yang dilihat tampak  memancarkan jet bipolar yang sangat kuat. Jet bipolar merupakan aliran gas dan debu yang bergerak sangat cepat menembus nebula. Pertanyaannya, bagaimana sebuah bintang berbentuk sferis bisa berevolusi membentuk planetari nebula yang asferis?

Astronom Eric G. Blackman dan Scott Lucchini dari Universitas Rochester menyimpulkan bahwa itu semua hanya bisa terjadi sebagai akibat interaksi yang sangat kuat pada bintang ganda. Bintang dan planet masif yang bisa memicu terjadinya aliran gas dan debu yang sangat kuat tersebut.

Saat bintang massa kecil atau dalam hal ini yang berada dalam rentang 1-8 massa Matahari kehabisan hidrogen, maka bintang akan memasuki tahap evolusi berikutnya. Bintang akan meninggalkan Deret Utama dan mengembang kemudian masuk fase Asymptotic Giant Branch (AGB). Bintang akan menjalani fase AGB selama 100.000 tahun. Pada tahap ini, sebagian bintang AGB akan mengalami tahap akhir bentuk sferis dalam kehidupannya sebagai bintang bermassa rendah dan akan memasuki masa pra-planetari nebula yang tidak lagi berbentuk bola atau jadi asferis.

Dari mana asal jet bipolar?

 Eric Blackman, yang memimpin penelitian ini, juga mempertanyakan apa yang sebenarnya terjadi yang mengubah bintang AGB yang tadinya sferis menjadi nebula yang tidak berbentuk sferis dengan dua arus yang menyembur keluar dari arah yang berbeda.

Jet atau aliran gas dan debu yang keluar dengan sangat cepat seperti ledakan dari planetari nebula tersebut memicu pertanyaan karena bintang di AGB berbentuk sferis. Untuk bisa berubah jadi asferis, maka bintang tersebut haruslah memiliki interaksi yang kuat dengan bintang lain. Solusinya, bintang AGB tersebut haruslah merupakan bagian dari sistem bintang ganda.

Dalam sistem bintang ganda, ada aliran materi yang akan mengalir dan diakresi dari bintang yang satu ke bintang pasangannya. Materi yang diakresi ke dalam piringan akresi inilah yang kemudian dilontarkan sebagai jet.

Salah satu yang hendak diteliti lebih lanjut adalah interaksi di antara kedua anggota sistem bintang tersebut. Apakah kedua bintang akan akan memiliki interaksi yang lemah saat berjauhan atau haruskah keduanya berada sangat dekat untuk memiliki interaksi yang kuat di antara keduanya sehingga bisa menghasilkan jet tersebut.