Ledakan Bintang: Supernova

Pada tahun 1054 M, orang-orang Cina telah mencatat munculnya sebuah bintang baru di langit. Tahun berikutnya bintang tersebut perlahan-lahan menghilang dari pandangan. Pada saat ini, sedang dilakukan penelitian tentang sisa supernova yang dikenal sebagai kepiting nebula. Itulah yang telah dicatat oleh orang-orang Cina pada tahun 1054 M.

Apa yang Dimaksud dengan Supernova?

Ada dua faktor utama yang mempengaruhi kehidupan sebuah bintang: ketika gaya gravitasi pada inti bintang menarik gas menuju pusatnya, reaksi fusi di inti bintang tersebut menghasilkan tekanan yang mendorong gas keluar. Ketika bahan bakar bintang habis, gaya gravitasi menjadi lebih dominan dan menjadi sebab hancurnya bintang tersebut secara mendadak. Akibat adanya tekanan secara tiba-tiba, bintang-bintang bermassa besar akan terlontar dan tersebar, mengakibatkan terjadinya sebuah ledakan yang besar. Ledakan ini kemudian dikenal dengan supernova.

Sulit untuk memprediksi manakah bintang yang akan mengalami supernova. Peristiwa ledakan dalam kejadian supernova berlangsung begitu cepat (2-3 menit), hampir tidak mungkin bagi astronom menangkap peristiwa ledakan tersebut. Setelah ledakan pertama terjadi, muncul intensitas kecerahan luar biasa pada sebuah bintang selama beberapa minggu. Peristiwa ini dianggap sebagai proses kelahiran sebuah bintang baru di angkasa. Kemudian kecerahan tersebut memudar dan menghilang dari pandangan. Para astronom kemudian membatasi penelitian hanya pada sisa-sisa supernova. Dalam beberapa peristiwa supernova, bintang dari ledakan supernova tersebar ke ruang angkasa dan hancur. Dalam peristiwa lainnya, tersisa bintang neutron setelah ledakan. Model yang pertama disebut supernova jenis I, dan yang kedua disebut supernova jenis II.

Supernova tipe I: Meskipun supernova dikenal sebagai ledakan bintang-bintang yang bermassa besar, bintang-bintang yang bermassa kecil juga meledak seperti supernova. Bahkan ledakan yang bermassa kecil jauh lebih terang dari yang bermassa besar.

Bintang dengan massa kurang dari 8 massa matahari, di akhir kehidupan mereka berubah menjadi merah yang sangat besar seperti raksasa merah. Setelah tahap merah yang besar ini, lapisan luar bintang terlontar ke angkasa dan menjadi kurcaci putih dengan massa sebesar 0,6 massa matahari. Jika aliran material yang kaya ini mengandung hidrogen dari sebuah bintang besar di dekat bintang kurcaci putih, kurcaci putih itu menjadi “campuran eksplosif ”. Kurcaci putih meledak dengan kecerahan mencapai 1 juta kecerahan matahari. Ledakan tipe ini disebut ledakan nova.

Meskipun kita melihat bintang-bintang di langit berbentuk tunggal, sebenarnya ada 60% bintang yang berbentuk ganda. Kombinasi dua kurcaci putih dari sisa-sisa sebuah bintang ganda menjadi ‘bom bintang’ yang sempurna. Kurcaci putih meledak dengan ledakan yang sangat keras dan hancur sepenuhnya di ruang angkasa dengan reaksi berantai termonuklir, bahkan dapat dipantau dari galaksi yang sangat jauh. Pada akhirnya, karena peristiwa ledakan ini menghasilkan energi yang sama dengan ledakan massa yang sama pula , maka para astronom menyebutnya sebagai sumber cahaya standar. Gabungan dua kurcaci dalam batas stabilitas membentuk bintang baru dengan massa lebih dari 1,4 massa matahari, mulai runtuh ke dalam dirinya sendiri oleh gaya gravitasi. Selama proses ini akan meningkatkan tekanan di pusat (inti) dan meningkatkan tekanan internal akibat reaksi termonuklir. Dikarenakan lapisan luar bintang keras, maka lapisan-lapisan ini menyebar hingga ke luar angkasa dengan ledakan besar. Residu yang dihasilkan dengan ledakan berkecepatan tinggi (sekitar 30.000 km/detik) mulai mengembang. Ledakan supernova tipe I melepaskan energi yang lebih besar dari 1 milyar cahaya matahari. Dengan kata lain, energi yang dipancarkan oleh supernova selama beberapa minggu, lebih banyak dari energi yang dipancarkan oleh matahari sepanjang hidupnya. Beberapa minggu setelah terjadinya supernova pertama intensitasnya menurun. Kecerahan supernova yang mengembang secara proporsional juga berkurang. Akhirnya menjadi sebuah awan gas dan debu yaitu nebula. Supernova dapat dilihat dengan tingkat kecerahan yang berbeda-beda tergantung pada jarak bintang tersebut. Supernova yang dekat terkadang tampak besar dan terang seperti bulan, sedangkan supernova yang jauh, kadang terang, kadang redup atau sama sekali tidak terlihat sebagai sebuah bintang.

Supernova tipe II: bintang-bintang yang memiliki massa 8-50 massa matahari, mengalami perubahan menjadi lebih cepat dibandingkan bintang bermassa kecil dan berubah menjadi bintang neutron. Bintang-bintang tersebut ketika bertransformasi mensintesis hidrogen, diikuti oleh helium, karbon, nitrogen, oksigen, silikon dan besi serta muncul di semua tahapan pembakaran nuklir. Besi di pusat dan elemen-elemen lainnya menghasilkan kulit besi. Karena bahan bakar bintang habis, maka peristiwa campuran inti juga habis. Akhir rantai pembakaran nuklir, terutama di fase ini ditandai dengan struktur inti yang stabil yang mewakili unsur besi. Setelah pembakaran di pusat selesai, inti besi runtuh ke dalam dirinya sendiri akibat gaya gravitasi. Banyaknya tekanan pada besi menghasilkan neutron dengan menggabungkan proton dan elektron besi. Proses ini berlangsung sangat cepat, dan melepaskan partikel neutrino. Partikel ini berubah menjadi seperti raksasa super merah dengan memanfaatkan kekuatan luar pada lapisan luar bintang, menyebabkan lapisan terluar bintang terlempar ke angkasa. Proses ini di sebut supernova tipe II.

Sisa-sisa Supernova

Sisa-sisa supernova adalah radioaktif, dan sebenarnya sebagian besar sinar keluar dari supernova karena merupakan radioaktif. Selain itu, sumber sinar kosmik dari sisa-sisa supernova juga sangat berpengaruh. Peninggalan tersebut dapat diamati dalam dua cara: Karena proton dan elektron berinteraksi dengan partikel berenergi tinggi, proton dan elektron bersatu dengan gas di antara bintang-bintang, sehingga sinar gamma dapat diamati secara langsung atau ledakan yang disebabkan oleh elektron-elektron berkecepatan tinggi menghasilkan gelombang-gelombang radio yang dapat dilihat sebagai medan magnet antar bintang. Ledakan-ledakan supernova meninggalkan elemen-elemen berat yang menjadi gas dan terus berkembang. Selama ledakan, akibat banyaknya neutron dalam lingkungan, elemen-elemen yang lebih berat dari besi disintesis. Semua komponen tersebut terlontar ke luar angkasa. Semua elemen-elemen berat termasuk besi yang ditemukan di dunia diperkirakan ikut terlibat dalam sistem tata surya akibat ledakan supernova. Firman Allah SWT dalam surat Al-Hadid: “telah kami turunkan besi”, dapat dianggap sebagai isyarat bahwa besi dan elemen-elemen lainnya berasal dari ruang angkasa.

Matahari Terbit di Barat

Kira-kira apa yang terjadi jika di dekat kita terjadi ledakan supernova? Akankah muncul matahari kedua di langit? Sebuah ledakan supernova, pengaruh panas dan cahayanya sama atau bahkan lebih besar daripada pengaruh panas dan cahaya matahari bagi bumi. Apakah akibat pengaruh ini bumi menjadi kacau balau? Jika muncul di bagian barat seperti sebuah bintang yang meledak, bisakah kita menganggapnya sebagai matahari yang terbit di barat? Mengingat sumber cahaya supernova yang kuat, matahari kedua yang muncul di langit yang dekat dengan kita, selama beberapa minggu memiliki pengaruh yang sangat besar bagi bumi. Pertama-tama di bumi tidak akan ada lagi siang dan malam. Kemudian suhu bumi meningkat secara cepat hingga kita akan tidak bisa hidup. Lalu samudera dan lautan menguap mengakibatkan banjir besar yang menutupi seluruh permukaan bumi. Adanya dua matahari menyebabkan munculnya angin yang sangat kencang akibat peningkatan suhu udara. Beberapa minggu kemudian, sisa-sisa dari bintang kekuatannya menghilang dan menjadikan langit tampak merah tua seperti kehilangan intensitas warna kemerah-merahan (“Ketika langit terbelah, langit yang kemerah-merahan yang tampak semerah mawar merekah menjadi pertanda akan terjadinya sesuatu yang luar biasa” Q.S. Ar-Rahman: 37). Singkatnya, ayat-ayat Al-Quran menggambarkan situasi yang mungkin terjadi pada hari kiamat, karena Allah Maha Tahu atas segalanya.

Apakah Bintang Tariq adalah Supernova?

Informasi tentang supernova terdapat dalam ayat-ayat pertama surat At-Tariq:

وَالسَّمَاۤءِ وَالطَّارِقِۙ

Demi langit dan yang datang pada malam hari.

وَمَآ اَدْرٰىكَ مَا الطَّارِقُۙ

“Dan tahukah kamu apakah yang datang pada malam hari itu?”

النَّجْمُ الثَّاقِبُۙ

“(yaitu) Bintang yang bersinar tajam”

Ada kemungkinan yang dimaksud dengan bintang yang bersinar tajam adalah ledakan supernova yang menembus malam yang terjadi setiap saat. Kata “الطَّارِقِۙ” di ayat pertama dan “النَّجْمُ الثَّاقِبُۙ” di ayat ke tiga ditafsirkan dalam Tafsir Elmalılı sebagai berikut:

Kata “الطَّارِقِۙ”, yang arti harfiahnya “yang datang di malam hari”, diumpamakan seperti tamu yang datang mengetuk pintu pada malam hari. Mampu untuk keluar pada malam hari, mengetuk semua hati, dan itu semua digambarkan sebagai “ الطَّارِقِۙ”.

“النَّجْمُ الثَّاقِبُۙ ” yang arti harfiahnya bintang yang cahayanya menembus. Disebut sebagai bintang terang yang muncul menembus kegelapan karena kekuatan cahayanya. “الثَّاقِبُۙ ” juga disebut percikan atau bintang yang meluncur dan menembus.

Tahukah apa yang dimaksud “الطَّارِقِۙ ”? yaitu deklarasi Ilahi untuk menggambarkan pentingnya bintang Tariq. Jika bintang Tariq selalu ada di langit seperti bintang lainnya, maka ia tidak menarik perhatian siapapun. Pada malam hari biasanya bintang yang kita saksikan tidak tiba-tiba bersinar. Di ayat itu disebut “bintang yang bersinar” atau “bintang yang menusuk kegelapan”, menunjukkan bahwa itu adalah bintang yang berbeda dari bintang lainnya. Cahaya dari bintang yang sangat jauh tidak dapat kita amati dengan jelas. Tetapi, sebuah bintang berjarak ribuan tahun cahaya yang meledak dengan ledakan supernova menembus jarak yang begitu jauh dan akan terlihat sangat terang.

Kelahiran Nabi Muhammad Saw.

Pada malam saat Nabi Muhammad SAW lahir terjadi peristiwa menakjubkan berupa lahirnya sebuah bintang. Jika kita lihat siklus kejadian bintang-bintang tidak ada satupun yang melihat kelahiran bintang yang muncul sekaligus. Suatu proses perubahan selama jutaan tahun terjadi, kemudian secara bertahap bersinar. Berdasarkan sumber-sumber yang kita yakini, sebuah bintang muncul menyampaikan kabar gembira kelahiran Nabi Muhammad SAW, apakah peristiwa itu juga termasuk supernova?

Seorang penyair terkenal, Hasan bin Tsabit menggambarkan:

“Ketika saya berusia kurang lebih delapan tahun. Pada suatu pagi, ada seorang Yahudi yang berlari dan menyeru pada warganya, “Hai orang-orang Yahudi!”. Orang-orang Yahudi pun menjawab, “Ada apa, mengapa kamu berteriak?”. Orang Yahudi itupun berkata: “Saya membawa kabar untuk kalian semua, bintang Ahmad telah lahir tadi malam. Ahmad telah datang ke dunia.”

Dalam riwayat Ibnu Sa’ad diceritakan bahwa pada suatu pagi ada seorang penduduk Yahudi di Mekkah bertanya kepada orang-orang Quraisy tentang kelahiran seorang Rasul Allah di malam sebelumnya:

“Apakah di kabilah kalian telah lahir seorang bayi tadi malam?.” Orang-orang Quraisy menjawab, “tidak tahu”. Selanjutnya orang Yahudi tersebut berkata lagi, “pasti ada, cobalah kalian selidiki, seorang nabi untuk umat ini telah lahir tadi malam, ada sebuah tanda di punggungnya”. Seorang Quraisy datang dan memberikan kabar kepada orang Yahudi tersebut: “Tadi malam anak Abdullah telah lahir, di punggungnya ada tanda.”

Kemudian orang yahudi tersebut pergi untuk melihat tanda kenabian tersebut dan berseru:

“Kenabian telah lepas dari Bani Israil, di masa yang akan datang keberuntungan berita ini akan sampai dari timur ke barat.”

Sumber-sumber:

Silk, Joseph; (Çev: Murat Alev), Evrenin Kısa Tarihi (Sejarah Singkat Alam Semesta), TÜBİTAK popüler bilim kitapları, Ankara-Ağustos 2000.

Zeilik, Michael; Astronomy (The evolving Universe), John Wiley & Sons Inc., New york, 1994 (7th edition).

Yazır, Elmalılı Muhammed Hamdi. Hak Dini Kur’ân Dili (Tafsir Alquran).

http://chandra.harvard.edu/press/01_releases press_011001.html

http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/multimedia/photo10-173.html

http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/multimedia/photo10-132.html

Ditulis oleh : Nuri Balta

Diterbitkan pada Majalah Mata Air Vol. 1 No. 3

Artikel Ledakan Bintang: Supernova pertama kali tampil pada Majalah Mata Air.