Supernova

Untuk seri novel dengan nama yang sama, lihat Supernova (novel).

Supernova 1987A yang terjadi di Awan Magellan Besar. Tanda panah di bagian kanan menunjukkan bintang sebelum meledak.

Supernova adalah ledakan dari suatu bintang di galaksi yang memancarkan energi lebih banyak daripada nova. Peristiwa supernova ini menandai berakhirnya riwayat suatu bintang. Bintang yang mengalami supernova akan tampak sangat cemerlang dan bahkan kecemerlangannya bisa mencapai ratusan juta kali cahaya semula bintang tersebut, beberapa minggu atau bulan sebelum suatu bintang mengalami supernova, bintang tersebut akan melepaskan energi yang setara dengan energi matahari yang dilepaskan matahari seumur hidupnya, ledakan ini meruntuhkan sebagian besar material bintang dengan kecepatan 30.000 km/s (10% kecepatan cahaya) dan melepaskan gelombang kejut yang mampu memusnahkan medium antarbintang. Supernova dapat secara singkat mengungguli seluruh galaksi dan memancarkan lebih banyak energi daripada Matahari kita seumur hidupnya.

Terdapat 2 jenis tipe supernova, Tipe I dan II bisa dipicu dengan satu dari dua cara, baik menghentikan atau mengaktifkan produksi energi melalui fusi nuklir. Setelah inti bintang yang sudah tua berhenti menghasilkan energi, maka bintang tersebut akan mengalami keruntuhan gravitasi secara tiba-tiba menjadi lubang hitam atau bintang neutron, dan melepaskan energi potensial gravitasi yang memanaskan dan menghancurkan lapisan terluar bintang.

Rata-rata supernova terjadi setiap 50 tahun sekali di galaksi seukuran galaksi Bima Sakti. Supernova memiliki peran dalam memperkaya medium antarbintang dengan elemen-elemen massa yang lebih besar. Kemudian, gelombang kejut dari ledakan supernova dapat membentuk formasi bintang baru.

Jenis-jenis Supernova

Supernova Kepler.

Berdasarkan garis spektrum pada supernova, maka terbagi menjadi beberapa jenis supernova:

• Supernova Tipe Ia

Pada supernova ini, tidak ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen saat pengamatan. Supernova tipe Ia umumnya disebabkan berasal dari katai putih dari sistem bintang dekat. Saat gas dari bintang pendamping terakumulasi ke katai putih, katai putih secara beetahap terkompresi, dan akhirnya memicu reaksi nuklir yang tak terkendali di dalam yang akhirnya menyebabkan ledakan supernova dahsyat.

• Supernova Tipe Ib/c

Pada supernova ini, tidak ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen ataupun Helium saat pengamatan. Supernova tipe Ib/Ic juga mengalami keruntuhan inti seperti halnya supernova tipe II, tetapi mereka telah kehilangan sebagian besar selubung hidrogen luarnya.

• Supernova Tipe I

Pada supernova tipe I tidak memiliki tanda Hidrogen dalam spektrum cahayanya.

• Supernova Tipe II

Pada supernova ini, ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen saat pengamatan. Agar sebuah bintang menjadi supernova tipe II, ia harus beberapa kali lebih masif dari matahari (perkiraan berkisar antara delapan hingga 15 massa matahari). Unsur-unsur lebih berat menumpuk dan berkumpul seperti bawang, inti memanas dan memadat. Akhirnya, bintang meledak dan materi bintang terpantul dari inti dan meluncur ke angkasa. Yang tersisa adalah objek sangat padat bernama bintang neutron.

• Hipernova

Supernova tipe ini melepaskan energi yang amat besar saat meledak. Energi ini jauh lebih besar dibandingkan energi saat supernova tipe yang lain terjadi.

Berdasarkan pada sumber energi supernova, maka didapatkan jenis supernova sebagai berikut.

• Supernova Termonuklir (Thermonuclear Supernovae):
  • Berasal dari bintang yang memiliki massa yang kecil.
  • Berasal dari bintang yang telah berevolusi lanjut.
  • Bintang yang meledak merupakan anggota dari sistem bintang ganda.
  • Ledakan menghancurkan bintang tanpa sisa.
  • Energi ledakan berasal dari pembakaran Karbon (C) dan Oksigen (O).

• Supernova Runtuh-Inti (Core-collapse Supernovae):
  • Berasal dari bintang yang memiliki massa besar.
  • Berasal dari bintang yang memiliki selubung bintang yang besar dan masih membakar Hidrogen di dalamnya.
  • Bintang yang meledak merupakan bintang tunggal (seperti Supernova Tipe II), dan bintang ganda (seperti supernova Tipe Ib/c).
  • Ledakan bintang menghasilkan objek mampat berupa bintang neutron ataupun lubang hitam (black hole).
  • Energi ledakan berasal dari tekanan.

Penyebab dan Tahapan

Supernova terjadi ketika ada perubahan pada inti, atau pusat dari suatu bintang masif. Perubahan dalam inti yang dapat terjadi dalam dua cara berbeda, dengan keduanya menghasilkan supernova.

Jenis supernova pertama terjadi dalam sistem biner. Bintang biner adalah dua bintang yang mengorbit satu sama lain pada titik yang sama. Setidaknya salah satu bintang adalah katai putih seukuran Bumi, jika satu katai putih bertabrakan dengan yang lain atau mencuri materi dari bintang pendampingnya, akhirnya katai putih karbon-oksigen terlalu banyak menyimpan materi. Terlalu banyak materi menyebabkan bintang meledak, menghasilkan supernova.

Jenis supernova kedua terjadi pada akhir masa hidup suatu bintang. Ini terjadi ketika sebuah bintang setidaknya 5 kali massa matahari meledak. Bintang masif membakar sejumlah besar bahan bakar nuklir di inti atau pusatnya. Ini menghasilkan banyak energi, sehingga intinya menjadi sangat panas. Panas menghasilkan tekanan, dan tekanan yang diciptakan oleh pembakaran nuklir bintang juga mencegah bintang itu runtuh.

Sebuah bintang berada di antara dua keseimbangan antara dua gaya yang berlawanan. Gravitasi bintang mencoba menekan bintang tersebut menjadi bola sekecil mungkin. Tetapi bahan bakar nuklir yang terbakar di inti bintang menyebabkan tekanan luar yang kuat. Dorongan luar ini menahan tekanan gravitasi ke dalam. Saat bintang kehabisan bahan bakar nuklir, ia mendingin dansebagian massanya mengalir ke intinya. Gravitasi menang, dan akhirnya tiba-tiba bintang itu runtuh. Akhirnya, inti tersebut menjadi sangat berat sehingga tidak dapat menahan gaya gravitasinya sendiri. Intinya runtuh, menyebabkan supernova raksasa.

Urutan kejadian terjadinya supernova adalah sebagai berikut:

• Pembengkakan

Bintang membengkak karena mengangkat inti Helium di dalamnya ke permukaan. Sehingga bintang akan menjadi sebuah bintang raksasa yang amat besar, dan berwarna merah. Di bagian dalamnya, inti bintang akan semakin meyusut. Dikarenakan penyusutan ini, maka bintang semakin panas dan padat.

• Inti Besi

Saat semua bagian inti bintang telah hilang, dan yang tertinggal di dalam hanyalah unsur besi, maka kurang dari satu detik kemudian suatu bintang memasuki tahap akhir dari kehancurannya. Ini dikarenakan struktur nuklir besi tidak memungkinkan atom-atom dalam bintang untuk melakukan reaksi fusi untuk menjadi elemen yang lebih berat.

• Peledakan

Pada tahap ini, suhu pada inti bintang semakin bertambah hingga mencapai 100 miliar derajat celsius. Kemudian energi dari inti ini ditransfer menyelimuti bintang yang kemudian meledak dan menyebarkan gelombang kejut. Saat gelombang ini menerpa material pada lapisan luar bintang, maka material tersebut menjadi panas. Pada suhu tertentu, material ini berfusi dan menjadi elemen-elemen baru dan isotop-isotop radioaktif.

• Pelontaran

Gelombang kejut akan melontarkan material-material bintang ke ruang angkasa.

Dampak dari Supernova

Supernova memiliki dampak bagi kehidupan di luar bintang tersebut, di antaranya:

• Menghasilkan Logam

Pada inti bintang, terjadi reaksi fusi nuklir. Pada reaksi ini dilahirkan unsur-unsur yang lebih berat dari Hidrogen dan Helium. Saat supernova terjadi, unsur-unsur ini dilontarkan keluar bintang dan memperkaya awan antar bintang di sekitarnya dengan unsur-unsur berat.

• Menciptakan Kehidupan di Alam Semesta

Supernova melontarkan unsur-unsur tertentu ke ruang angkasa. Unsur-unsur ini kemudian berpindah ke bagian-bagian lain yang jauh dari bintang yang meledak tersebut. Diasumsikan bahwa unsur atau materi tersebut kemudian bergabung membentuk suatu bintang baru atau bahkan planet di alam semesta

Peristiwa Supernova yang teramati

Berkas:Supernova 1994D.jpg

Supernova 1994D.

Ada satu bintang yang melakukan supernova di ruang angkasa tiap satu detik kehidupan di bumi. Hanya saja, untuk menemukan bintang yang akan melakukan supernova tersebut amatlah sulit. Banyak faktor yang memengaruhi dalam pengamatan supernova. Walaupun begitu, ada beberapa peristiwa supernova yang telah teramati oleh manusia, di antaranya:

• Supernova 1994D

Dahulu kala, sebuah bintang meledak di tempat yang amat jauh dari bumi. Ledakan itu tampak seperti sebuah titik terang. Ini terjadi di bagian luar dari galaksi NGC 4526, dan dinamakan Supernova 1994D. Sinar yang dipancarkannya selama beberapa minggu setelah ledakan tersebut menunjukkan bahwa supernova tersebut merupakan Supernova Tipe Ia.