Bintang, seperti objek lain di jagad raya, memiliki masa hidupnya.
Matahari kita misalnya, punya waktu 5 miliar tahun lagi, sebelum
wafat. Ada banyak sekali bintang, dan tiap bintang punya sejarah
hidupnya sendiri. Walau begitu, secara umum mereka mengikuti tahapan
yang sama : lahir > dewasa > mati. Masyarakat awam menyebutnya
evolusi bintang. Ini salah kaprah, karena bintangnya itu-itu juga.
Seperti kamu, lahir > main (terserah main apa aja) > mati.
Apakah kamu dikatakan berevolusi? Tentu tidak. Kamu berkembang. Itulah
riwayat hidupmu. Berikut bagaimana riwayat hidup dari berbagai jenis
bintang.
Lahir
Para bintang lahir dalam awan molekul
raksasa di antariksa. Mereka lahir dalam peristiwa yang disebut runtuh
gravitasi. Bisa dibilang ini seperti waktu ibu anda pergi ke bidan
dan melahirkan dirimu.
Awan
molekul raksasa ini runtuh perlahan menjadi potongan-potongan kecil.
Tiap potongan ini melepaskan energi potensial gravitasi dalam bentuk
panas. Semakin panas dan panas hingga akhirnya menjadi bola berputar
superpanas yang disebut protostar (janin bintang).
Gambar 1 : Awan Molekul Raksasa
Cebol coklat
Dalam peristiwa runtuh gravitasi ini,
tentu potongan-potongannya tidak sama. Ada yang besar, ada yang kecil.
Janin bintang yang terlalu kecil (8% massa matahari) gagal lahir
menjadi bintang. Ia tidak mati sih, tapi menjadi cebol coklat. Cebol
coklat adalah bayi bintang prematur. Ia tidak mampu memulai fusi
nuklir, tapi masih terlalu besar untuk menjadi planet. Ia bisa dibilang
planet sendirian. Seperti bumi, tanpa matahari.
Cebol
coklat umumnya memiliki massa sebesar 13 kali planet Yupiter. Ia
gelap dan sendirian dengan cahaya yang redup. Walau begitu, ia masih
melakukan fusi terhadap deuterium, karenanya justru ia cukup lama
hidup. Mati perlahan-lahan dalam waktu ratusan juta tahun. Tidak pernah
besar dan bersinar.
Janin
bintang yang lebih berat bisa menghasilkan fusi nuklir. Fusi nuklir ini
menjadi pendorong keluar (tekanan radiasi) yang mengimbangi tarikan
gravitasi kedalam bintang. Ia pun bersinar cemerlang dan bermain di
angkasa raya sepanjang hidupnya.
Gambar 2 : Cebol Coklat
Cebol merah
Ada banyak jenis bintang tentunya.
Cebol coklat mungkin iri melihat janin-janin yang lahir bersama
dengannya hidup terang dengan berbagai ukuran. Mulai dari yang paling
kecil adalah cebol merah. Ia tidak seredup cebol coklat. Ia merah.
Merah dan kecil. Cantik sekali.
Cebol merah dapat hidup hingga ratusan miliar tahun. Jauh lebih lama dari cebol coklat. Padahal keduanya sama-sama cebol.
Gambar 3 : Cebol Merah
Bintang rata-rata
Sedikit lebih besar dari cebol merah
adalah cebol kuning. Matahari kita tergolong cebol kuning. Sebenarnya
ia tidak terlalu cebol. Ia hanya sedikit lebih kecil dari rata-rata.
Sebagian astronom menggolongkan matahari sebagai bintang rata-rata.
Tidak terlalu besar, tidak terlalu kecil. Usia hidupnya sekitar 10
miliar tahun.
Gambar 4 : Matahari
Raksasa
Dan yang jauh di atas rata-rata ada si
raksasa. Para bintang raksasa yang ukurannya bisa ratusan kali
matahari. Mereka raksasa, tapi hidupnya pendek. Hanya beberapa juta
tahun. Hal ini karena besarnya badan mereka berarti mereka juga harus
banyak makan. Mereka terus memakan hidrogen jauh lebih cepat dari
bintang rata-rata, apalagi dari cebol merah yang lamban.
Gambar 5 : Aldebaran (Giant Star)
Maha raksasa
Ada bintang yang lebih raksasa lagi.
Namanya maharaksasa. Bintang maharaksasa ukurannya lebih dari 40 kali
massa matahari. Jangan kira bintang ini kecil karena hanya 40 kali.
Perhatikan, itu massa, bukan volume. Volumenya bisa jutaan kali
matahari, menelan orbit Bumi dan Mars.
Gambar 6 : Bintang Maharaksasa
Supermaha raksasa
Tidak ada yang namanya super maha
raksasa. Secara astrofisika, ada yang dinamakan batas Eddington. Batas
ini adalah batas dimana sebuah bintang tidak dapat lagi menahan
dorongan keluar dari radiasinya sendiri. Ia terlalu terang sehingga
tidak dapat eksis dalam satu kesatuan. Batas Eddington adalah 120
kali massa matahari. Jadi, tidak ada bintang yang lebih berat dari 120
kali massa matahari.
Main
Membosankan.
Bermiliar-miliar tahun hanya bersinar dan bersinar. Tapi di beberapa
tempat, planet dan kehidupan muncul. Bumi misalnya, setelah matahari
berusia 2 miliar tahun, mahluk hidup mulai lahir dan sekarang, setelah
2.5 miliar tahun kemudian, akhirnya manusia menengadah ke langit.
Mati
Cebol coklat
Cebol
coklat mati begitu saja. Setelah beberapa juta tahun, ia begitu
coklat hingga akhirnya hitam legam. Ia bukan lubang hitam. Ia batu
hitam yang mengapung di angkasa. Tidak ada lagi deuterium yang bisa
diolah. Selama hidupnya sendirian dan matipun tak dipedulikan. Di duga
ada banyak sekali cebol coklat di luar orbit Pluto, antara tata
surya, dan setumpuk bintang terdekat kita.
Cebol merah
Bintang
terdekat dari matahari adalah sebuah cebol merah, Proksima Centauri.
Usianya ribuan kali lebih panjang dari matahari kita. Menurut para
ilmuan, cebol merah seperti Proksima Centauri dapat hidup hingga 6
triliun tahun. Bayangkan. Padahal usia alam semesta baru 13.7 miliar
tahun. Karenanya, di duga belum ada satupun cebol merah yang mati
semenjak alam semesta lahir. Sayangnya, mereka begitu kecil, begitu
redup, hingga tak terdeteksi dari bumi, kecuali bila sangat dekat,
seperti Proksima.
Pada akhirnya,
cebol merah juga akan mati. Ia sekarat setelah membakar habis seluruh
hidrogennya. Ia tidak mampu membakar heliumnya dan karenanya ia
menjadi bintang yang seluruhnya helium. Bersinar sebagai cebol putih.
Seandainya ia dikelilingi oleh awan hidrogen halus, ia masih bisa
menarik makanan dari sekitarnya untuk hidupnya beberapa ratus miliar
tahun lagi. Jika tidak ada, ia akan mati begitu saja. Cebol putih yang
redup dan semakin redup. Tapi, pastinya tidak ada yang tahu. Belum ada
kasus kematian cebol merah teramati sampai sekarang. Umurnya terlalu
panjang. Para ilmuan berpendapat bahwa nyawa cebol putih benar-benar
berakhir saat ia menjadi cebol hitam.
Bintang rata-rata
Bintang
rata-rata, seperti matahari kita, punya saat sekarat yang menarik. Ia
cukup besar untuk memakan helium setelah hidrogen habis dikonsumsi.
Konsumsi helium membuat dirinya menggembung. Menjadi besar sekali dari
ukuran aslinya. Saat-saat menjelang mati, ia berubah menjadi raksasa
merah. Perubahan ini diawali dengan kejadian yang disebut kilat helium
(helium flash). Sayangnya, kilat helium tidak dapat dilihat dari luar.
Ia terjadi di inti bintang. Seandainya kilat helium bisa dilihat dan
bintang itu matahari kita, bumi akan mendadak menjadi sangat terang
benderang. Inilah tanda umur matahari tinggal beberapa juta tahun lagi.
Pertanda itu dalam kenyataannya tidak terlihat.
Sejak
kilat helium, tubuh bintang mulai membesar dan memerah. Seiring
membesarnya tubuh, terangnya juga meningkat. Ia menjadi seribu hingga
sepuluh ribu kali lebih terang dari sebelumnya. Suhu juga ikut
meningkat. Suatu saat, sang bintang yang menggelembung ini mencapai
ukuran maksimumnya. Ia akhirnya tiba di titik itu, dan setelah saat itu
tiba, ia akan kembali mengerut. Mengecil dan kian kecil sementara
suhunya terus saja bertambah.
Helium
akhirnya habis. Iapun mulai mencoba memakan karbon yang letaknya
lebih dalam lagi di inti. Setelah karbon habis, ia akan mengunyah
oksigen. Lebih dalam lagi. Bintang kita akan menjadi seperti bawang.
Bagian intinya mencoba untuk menggelembung sekuat tenaga karena reaksi
fusi, sementara bagian luarnya terus mengerut dan runtuh karena pada
dasarnya telah sekarat.
Seiring
mengerutnya sang bintang, angin dahsyat berhembus menghantarkan
sisa-sisa pembakaran keluar dari bintang. Pertarungan inti dan kulit
dalam balutan angin yang berhembus menciptakan denyutan. Sang bintang
berdenyut keras. Semakin cepat, semakin cepat, dan …. orgasme bintang
terjadi. Sebuah angin yang begitu keras terlontar dari bintang. Angin
ini disebut nova.
Kini tinggal
sang inti, Cebol putih. Nasib matahari kita sama dengan si cebol merah.
Sama-sama menjadi cebol putih. Angin nafas terakhirnya melakukan
perjalanan jauh menembus angkasa. Semakin jauh dan kehilangan energi.
Dan akhirnya menjadi awan gas yang disebut nebula planeter.
Sebenarnya,
tidak perlu seperti ini akhir hayatnya, seandainya ia punya teman.
Dalam sistem bintang kembar, bintang rata-rata yang sekarat tidak
menggelembung. Hal ini karena kembarannya akan menyedot sisi terluar
dari sang bintang sekarat. Aliran massa ini akan membuat kembarannyalah
yang menggembung. Tapi kembarannya masih sehat dan tidak sekarat.
Hasilnya, sang bintang sekarat akan menjadi cebol putih tanpa fase
menggembung. Ia akan mengorbit kembarannya seperti bulan mengorbit
bumi. Kasus inilah yang terjadi pada pasangan bintang Sirius A dan si
cebol putih, Sirius B.
Raksasa
Saat
sekarat para raksasa lebih menarik lagi. Ia sudah sangat besar,
sehingga saat hidrogen habis, ia sangat buru-buru memakan helium. Ia
menggembung dan dengan cepat mengerut lagi hingga akhirnya tersandung
ke intinya. Ia memangsa karbon, lalu neon, lalu oksigen, lalu silikon,
dan terakhir besi. Jika inti besinya sudah mencapai batas
Chandrasekhar, ia akan menghembuskan nafas terakhirnya.
Angin
yang dilepaskannya begitu cepat. Sedemikian cepat hingga lebih pantas
disebut meledak. Ya, ia meledak. Inilah supernova. Dan pusatnya
menjadi bintang putih kecil yang berputar sangat cepat. Ia bukan cebol
putih. Ia jauh lebih kecil lagi. Lebih kecil lagi dari cebol coklat.
Lebih kecil lagi dari Bumi. Ia hanya seukuran Jakarta. Sesungguhnya,
ia bahkan tidak tersusun dari atom. Remasan gravitasi sedemikian
kuatnya hingga bahkan atom pun ikut berderai. Elektron di orbit
nukleus teremas hingga bertabrakan dengan proton dan menjadi neutron.
Neutron yang ada bergabung dengan sesama neutron. Dan jadilah ia
neutron raksasa. Inilah bintang neutron. Neutron raksasa yang
berputar.
Bintang neutron
bersifat seperti mercusuar. Ia punya dua semburan gas di kutubnya.
Semburan ini menyembur dari kutub utara dan kutub selatan, sementara
bintang menggelinding di angkasa. Bila kutub tersebut kebetulan
mengarah ke bumi, maka kita mengamati bintang yang berdenyut sangat
cepat. Bintang ini dinamakan pulsar.
Maharaksasa
Seandainya
dibelah, maharaksasa yang sekarat akan seperti boneka Matrioskha atau
irisan bawang. Bola kecil di dalam bola sedang di dalam bola raksasa.
Intinya adalah besi, diselubungi silikon, diselubungi oksigen,
dibungkus neon, diselimuti karbon, dipeluk erat oleh Helium dan
akhirnya berumah helium.
Lapisan-lapisan
maharaksasa usia lanjut ini terbentuk akibat makan yang lain sebelum
yang masih ada di habiskan. Sebelum hidrogen habis, ia sudah buru-buru
memburu ubur-ubur (ups, salah). Maksudnya sebelum hidangan hidrogen
habis, ia sudah makan helium. Helium sendiri hasil dari memakan
hidrogen jadi helium lebih sedikit. Sebelum helium habis, dia sudah
sibuk lagi memakan karbon, dan seterusnya. Saat inti besinya telah
mencapai batas TOV (Tolman-Oppenheimer-Volkoff) ia akan meledak.
Meledak dahsyat. Jauh lebih dahsyat dari ledakan bintang raksasa.
Ledakannya disebut hypernova.
Seluruh
isi perut bintang maharaksasa berhamburan dalam peristiwa hypernova.
Tidak ada yang tersisa sama sekali. Bintang berukuran orbit Mars ini
habis. Tapi intinya tetap ada. Yang menjadi sisa adalah materi inti
apapun yang berada di dalam radius Schwarzschild. Sisa ini telah
teremas begitu kuat hingga bahkan ia tidak menjadi neutron. Sisa ini
begitu gelap, mati, tanpa cahaya. Kita menyebutnya lubang hitam.
Lubang
hitam dapat dibilang merupakan kebalikan dari batas Eddington. Kita
tahu bahwa setiap bintang selalu dalam pertarungan antara gaya dorong
keluar radiasi dengan daya tarik kedalam gravitasi. Bila gaya dorong
keluar sedemikian kuat hingga mengalahkan gravitasi, hasilnya adalah
batas Eddington (lihat bintang supermaha raksasa). Bila gaya dorong
kedalam sedemikian kuat sehingga mengalahkan radiasi, hasilnya adalah
batas Schwarzschild (lubang hitam).
Gambar 7 : Perbandingan Ukuran Bintang
Penutup
Hidup sebuah bintang memang sangat
panjang. Ia dapat hidup jutaan tahun seperti cebol coklat yang prematur
atau maharaksasa yang terlalu besar. Ia juga dapat hidup triliunan
tahun seperti para cebol putih yang mungil. Sebagian sempat merasakan
dari ukuran sangat kecil menjadi ukuran sangat besar. Sebagian lagi
sepanjang hidupnya selalu kerdil dan merangkak dalam kesendirian dan
kegelapan. Dalam masa yang sangat panjang, akhir hayatnya begitu
singkat dan spektakuler. Dari nova, supernova hingga hypernova. Letupan
yang cemerlangnya menerangi galaksi dan terpantau jutaan tahun
cahaya. Cahaya ini hanya bertahan beberapa detik saja atau paling
panjang, hanya beberapa bulan. Hembusan nafas terakhir bintang yang
sekarat, pada gilirannya akan menjadi benih bagi bintang baru.
Sisa-sisa supernova dan nova kembali mengembun dan menjadi awan
molekul raksasa. Matahari kita sendiri adalah bintang generasi ketiga.
Namun, bahkan alam semesta yang terus bergulir dengan siklus hidup
matinya, pada gilirannya akan mati. Entah itu lewat habis mendinginnya
seluruh jagad raya dalam pengembangan abadi, dimana alam semesta
gelap, bintang terang terlalu jauh dan cebol coklat, cebol hitam dan
lubang hitam bertebaran di mana-mana, atau lewat pengerutan balik
dimana segalanya teremas dalam kerkahan besar (big crunch). Bagaimana
pun nasib alam semesta, manusia kemungkinan besar telah tidak ada
lagi. Nasib kita dalam sejarah bintang sangat singkat. Bagi mereka
para bintang, kita hanyalah kedipan kecil di langit malam, dalam
malam-malam yang mereka habiskan dalam hidupnya.