Foto sinar-X Chandra ini menunjukkan Cassiopeia A (Cas A, pendeknya), supernova termuda yang tersisa di Bima Sakti.
(Imej: © NASA / CXC / MIT / UMass Amherst / MD Stage et al.)
Bintang terang yang menyilaukan muncul di sudut langit malam - ia tidak ada di sana hanya beberapa jam yang lalu, tetapi sekarang ia menyala seperti suar.
Bintang terang itu sebenarnya bukan bintang, sekurang-kurangnya tidak lagi. Titik cahaya yang cemerlang adalah letupan bintang yang telah mencapai akhir hayatnya, atau dikenali sebagai supernova.
Supernovae dapat secara ringkas mengalahkan seluruh galaksi dan memancarkan lebih banyak tenaga daripada yang akan matahari kita sepanjang hayatnya. Mereka juga merupakan sumber utama unsur berat di alam semesta. Menurut NASA, supernova adalah "letupan terbesar yang berlaku di angkasa."
Sejarah pemerhatian supernova
Pelbagai tamadun mencatatkan supernova jauh sebelum teleskop dicipta. Supernova yang paling lama dirakam adalah RCW 86, yang dilihat oleh ahli astronomi China pada tahun 185 M.. Catatan mereka menunjukkan bahawa "bintang tamu" ini tinggal di langit selama lapan bulan, menurut NASA.
Sebelum awal abad ke-17 (ketika teleskop tersedia), hanya ada tujuh supernova yang direkam, menurut Encyclopedia Britannica.
Apa yang kita ketahui hari ini sebagai Ketam Nebula adalah yang paling terkenal dari supernova ini. Ahli astronomi China dan Korea mencatatkan letupan bintang ini dalam catatan mereka pada tahun 1054, dan penduduk asli Amerika barat daya mungkin juga melihatnya (menurut lukisan batu yang dilihat di Arizona dan New Mexico). Supernova yang membentuk Nebula Ketam begitu terang sehingga para astronom dapat melihatnya pada siang hari.
Supernova lain yang diamati sebelum teleskop diciptakan berlaku pada tahun 393, 1006, 1181, 1572 (dikaji oleh ahli astronomi terkenal Tycho Brahe) dan 1604. Brahe menulis mengenai pengamatannya tentang "bintang baru" dalam bukunya, "De nova stella, "yang menimbulkan nama" nova. " Nova berbeza dengan supernova, bagaimanapun. Kedua-duanya adalah kecerahan secara tiba-tiba ketika gas panas ditiup ke luar, tetapi untuk supernova, letupan itu sangat dahsyat dan menandakan berakhirnya kehidupan bintang, menurut Encyclopedia Britannica.
Istilah "supernova" tidak digunakan hingga tahun 1930-an. Penggunaan pertamanya adalah oleh Walter Baade dan Fritz Zwicky di Observatorium Mount Wilson, yang menggunakannya berkaitan dengan kejadian letupan yang mereka amati, yang disebut S Andromedae (juga dikenal sebagai SN 1885A). Ia terletak di Galaxy Andromeda. Mereka juga menyatakan bahawa supernova berlaku apabila bintang biasa jatuh menjadi bintang neutron.
Pada era moden, salah satu supernova yang paling terkenal adalah SN 1987A dari tahun 1987, yang masih dikaji oleh para astronom kerana mereka dapat melihat bagaimana supernova berkembang dalam beberapa dekad pertama selepas letupan.
Kematian bintang
Rata-rata, supernova akan berlaku sekitar 50 tahun sekali di galaksi seukuran Bima Sakti. Dengan kata lain, bintang meletup setiap saat di suatu tempat di alam semesta, dan beberapa di antaranya tidak terlalu jauh dari Bumi. Kira-kira 10 juta tahun yang lalu, sekelompok supernova menciptakan "Local Bubble," gelembung gas berbentuk kacang 300 tahun cahaya dalam medium antarbintang yang mengelilingi sistem suria.
Tepat bagaimana bintang mati bergantung sebahagian pada jisimnya. Matahari kita, misalnya, tidak memiliki jisim yang cukup untuk meledak sebagai supernova (walaupun berita untuk Bumi masih tidak baik, kerana setelah matahari kehabisan bahan bakar nuklearnya, mungkin dalam beberapa miliar tahun, ia akan membengkak menjadi raksasa merah yang kemungkinan akan menguap dunia kita, sebelum secara beransur-ansur menyala menjadi kerdil putih). Tetapi dengan jumlah jisim yang tepat, bintang boleh terbakar dalam letupan berapi.
Bintang boleh pergi ke supernova dengan salah satu daripada dua cara:
- Supernova jenis I: bintang mengumpul bahan dari jiran terdekat sehingga reaksi nuklear yang melarikan diri menyala.
- Supernova Jenis II: bintang kehabisan bahan api nuklear dan runtuh di bawah graviti sendiri.
Supernova jenis II
Mari kita lihat Jenis II yang lebih menarik terlebih dahulu. Agar bintang meletup sebagai supernova Tipe II, ia mesti lebih besar daripada cahaya matahari (anggaran dijalankan dari lapan hingga 15 jisim suria). Seperti matahari, ia akhirnya akan kehabisan hidrogen dan kemudian bahan bakar helium pada intinya. Walau bagaimanapun, ia akan mempunyai jisim dan tekanan yang cukup untuk menyatu karbon. Inilah yang berlaku seterusnya:
- Unsur-unsur yang semakin berat terbentuk di tengah, dan menjadi berlapis seperti bawang, dengan unsur-unsur menjadi lebih ringan ke arah luar bintang.
- Setelah inti bintang melepasi jisim tertentu (had Chandrasekhar), bintang mula meletup (untuk alasan ini, supernova ini juga dikenali sebagai supernova runtuhan teras).
- Inti memanas dan menjadi lebih padat.
- Akhirnya letupan melambung kembali dari inti, mengusir bahan bintang ke angkasa, membentuk supernova.
Yang tinggal adalah objek ultra-padat yang disebut bintang neutron, objek berukuran bandar yang dapat mengemas massa matahari di ruang kecil.
Terdapat subkategori supernova Jenis II, dikelaskan berdasarkan keluk cahaya mereka. Cahaya supernova Type II-L berkurang dengan stabil setelah letupan, sementara cahaya Type II-P tetap stabil untuk sementara waktu sebelum surut. Kedua-dua jenis mempunyai tanda hidrogen dalam spektrumnya.
Bintang jauh lebih besar daripada matahari (sekitar 20 hingga 30 jisim suria) mungkin tidak meletup sebagai supernova, menurut para astronom. Sebaliknya mereka runtuh untuk membentuk lubang hitam.
Supernova jenis I
Supernova jenis I tidak mempunyai tanda hidrogen dalam spektrum cahaya mereka.
Supernova jenis Ia umumnya dianggap berasal dari bintang kerdil putih dalam sistem binari yang dekat. Ketika gas bintang pendamping terkumpul ke kerdil putih, kerdil putih itu secara progresif dimampatkan, dan akhirnya memancarkan reaksi nuklear yang melarikan diri di dalamnya yang akhirnya menyebabkan ledakan supernova yang dahsyat.
Ahli astronomi menggunakan supernova Type Ia sebagai "lilin standard" untuk mengukur jarak kosmik kerana semua dianggap menyala dengan kecerahan yang sama di puncaknya.
Supernova Type Ib dan Ic juga mengalami keruntuhan teras seperti halnya supernova Type II, tetapi mereka kehilangan sebahagian besar sampul hidrogen luar mereka. Pada tahun 2014, saintis mengesan bintang pendamping yang samar dan sukar dijumpai kepada supernova Type Ib. Pencarian dilakukan selama dua dekad, ketika bintang pendamping itu bersinar jauh lebih samar daripada supernova yang terang.
Terperangkap dalam perbuatan itu
Kajian terbaru mendapati bahawa supernova bergetar seperti pembesar suara gergasi dan memancarkan suara yang terdengar sebelum meletup.
Pada tahun 2008, saintis menangkap supernova dalam tindakan meletup buat pertama kalinya. Semasa mengintip layar komputernya, ahli astronomi Alicia Soderberg diharapkan dapat melihat noda kecil supernova berusia sebulan. Tetapi apa yang dia dan rakannya lihat adalah sinar X yang pelik, sangat terang, lima minit.
Dengan pemerhatian itu, mereka menjadi ahli astronomi pertama yang menangkap bintang dalam aksi meletup. Supernova baru dijuluki SN 2008D. Kajian lebih lanjut menunjukkan bahawa supernova mempunyai beberapa sifat yang tidak biasa.
"Pemerhatian dan pemodelan kami menunjukkan ini sebagai peristiwa yang agak luar biasa, untuk lebih difahami dari segi objek yang terletak di sempadan antara ledakan supernova normal dan sinar gamma," Paolo Mazzali, ahli astrofizik Itali di Balai Cerap Padova dan Max- Planck Institute for Astrophysics, memberitahu Space.com dalam temu bual tahun 2008.
Pelaporan tambahan oleh Elizabeth Howell dan Nola Taylor Redd, penyumbang Space.com
Sumber tambahan
- Dalam jurnal Science, para astronom membincangkan "Metamorfosis Supernova SN 2008D."
- Dalam Astronomi & Astrofizik, ahli astronomi berkolaborasi pada sebuah artikel, "Kekangan pada Pelepasan Neutrino Tenaga Tinggi Dari SN 2008D."
- Siaran akhbar NASA 2008 mengumumkan pemerhatian supernova yang meletup.
