Nova dan Supernova

Sebuah Model Supernovae

Aristotle (384-322 SM), ketika menyusun alam semesta kristalin (crystalline universe) menyatakan bahwa langit (heavens) tidak berubah. Sepanjang abad pertengahan (middle ages), ajaran ini mengharuskan bahwa sejumlah bintang-bintang yang diamati konstan (tidak berubah). Baru pada tahun 1572, ajaran ini mendapat pukulan keras dengan ditemukannya sebuah bintang baru atau Nova, sekarang disebut bintang Tycho. Beberapa tahun kemudian, Kepler menunjukkan pengamatan serupa pada nova lain yang meledak dalam pandangan konstelasi Ophiuchus pada tahun 1604. Dengan datangnya fotografi dan teleskop besar pada abad ke 19, ahli astronomi menemukan sejumlah besar yang tersebar di langit. Pada awal abad ke 20, Nova kemudian dianggap sebuah bintang baru yang berasal dari ledakan mendadak cahaya sebuah bintang.

Heber D Curtis (1872-1942) dari Observatorium Lick mengambil bagian dalam penyelidikan nova. Curtis memandang novae sebagai bukti bahwa nebulae (kelompok bintang dilangit) spiral salah diberi nama, yang sebenarnya adalah sistem bintang ketimbang piringan gas. Curtis selama mendiskusikan skala alam semesta menggunakan novae dalam galaksi Andromeda yang memperkirakan jaraknya. Ia dikejutkan oleh salah satu nova, S Andromeda yang lebih cemerlang sekitar 5 kali daripada novae lain. Curtis menggolongkan ledakan besar ini sebagai kejadian yang tidak biasanya. Penyelidikan astronomis galaksi galaksi spiral menampakkan sekali sekali gejolak nyala api ketika bintang tersebut dengan singkat melebihi kilapan (brightness)besar seluruh galaksi. Ledakan-ledakan dengan perubahan besar ini memuntahkan energi yang luar biasa besarnya dengan skala sekitar 10 juta sampai 100 juta luminositas matahari pada puncak energinya. Bintang baru ini digolongkan menjadi supernova untuk membedakannya dengan ledakan ordiner novae yang pada kilapan maksimum mengeluarkan energi sekitar seratus ribu kali luminositas matahari. Kedua bintang baru yang diamati oleh Tycho (1572) dan Kepler (1604) adalah supernovae. Sejak supernovae tahun 1604, tidak ada ledakan besar terlihat lagi dalam galaksi kita.

NOVA
Hingga kini, sekitar 200 novae telah diamati di galaksi Bimasakti. Novae merupakan golongan bintang-bintang khas yang dapat dikenal dari kurva cahayanya, variasi kilapannya dengan waktu. Novae galaktik mempunyai luminositas sepuluh ribu kali luminositas matahari. Sebuah Nova mengemisikan energi ketika terjadi flare up sebesar energi matahari yang dibangkitkan selama seratus ribu tahun.

Novae diklasifikan secara rinci oleh bentuk dan karaketristik kurva cahaya. Pada umumnya, semua kurva cahaya nova mempunyai pola yang sama yaitu kenaikan awal yang cepat sekitar 9 magnitude ketika atmosfer bintang dihembuskan dalam pemuaian shell (tempurung) bintang secara cepat, kemudian mencapai puncak kilapan maksimum, dan menurun pelan-pelan dalam ratusan hari, dimana spektrim bintang memperlihatkan karakteristik garis-garis terang sebuah selubung gas tipis panas yang mendorong menjauhi bintang. Pergesaran Dopler garis-garis emisi ini memberikan pengukuran tingkat ekspansi selubung panas.

Sampai sekarang, masalah yang tak terjawab adalah mengapa terjjadi ledakan kecil sebuah nova. Studi baru menunjukkan bahwa semua novae terjadi dalam sistem biner yang berdekatan yaitu bintang biner dengan periode pendek, seperti biner spektroskopi. Dalam sistem ini, dua bintang berada demikian dekat agar matari mengalir dari bintang yang lebih masif ke bintang yang kurang masif. Pertukaran massa ini memberikan bahan bakar bagi bintang kecil, dan aliran masuk influx ini memberikan kondisi labil dalam struktur bintang yang menghasilkan nova. Keadaan labil dapat juga menimbulkan ledakan dalam evolusi bintang-bintang tunggal (single stars).

SUPERNOVA
Nebula Ketam (Crab Nebula) merupakan bekas supernova yang teridentifikasi pertama dalam glalaksi kita. Nama supernova diciptakan oleh Fritz Zwicky dan Walter Boode untuk novae ekstraordiner (seperti supernova Andromeda) yang ditemukan pada galaksi diluar Bimasakti, tetapi hanya dua lusin yang telah terdeteksi pada galaksi kita, meskipun dokumen catatan historis pengamatan mengatakan sekurang-kurangnya ada 14 supernovae. Ahli astronomi menggolongkan Supernovae berdasarkan bentuk kurva cahayanya dalam dua golongan: Tipe I yang menampakkan maksimum tajam dan turun dengan cepat, dan tipe II yang mempunyai puncak maksimum tidak tajam dan lenyap dengan cara yang lain tidak biasanya. Kajian galaksi lain menunjukkan bahwa supernovae tipe II tidak akan terjadi pada galaksi eliptik, tetapi hanya terjadi pada galaksi spiral, sehingga ledakan demikian kemungkinan berasal dari bintang bintang populasi satu dalam cabang spiral. Sebaliknya, tipe I supernova terjadi secara khusus dalam galaksi eliptik, sehingga mereka kemungkinan sebagai pelopor bintang-bintang populasi II. Jangan bingung bahwa bahwa supernovae I berasal dari bintang bintang populasi I. Supernovaae tipe II agak kurang bercahaya dibandingkan tipe I. Keluaran energi total dari supernovae adalah menakjubkan yaitu sekitar 10⁵⁰ erg atau setara dengan energi yang dihasilkan matahari selama 10 milyar tahun. Sebuah supernova bercahaya hampir sama dengan satu milyar matahari.

Berapa sering jenis kebengisan (violence) kosmik ini terjadi, masih dalam perdebatan. Tingkat kejadian dalam setiap galaksi adalah rendah, tetapi sejumlah besar galaksi tampak memastikan bahwa beberapa supernova akan diamati setiap tahun. Dari galaksi lain, Dwicky memperkirakan bahwa sebuah supernovae I meledak dalam sebuah galaksi dengan rata-rata sekali dalam 360 tahun. Supernovae II lebih sering meledak dalam sebuah galaksi yang secara kasar setiap 70 tahun sekali. Beberapa ahli astronomi memperdebatkan bahwa frekuensi yang sebenarnya harus lebih besar dari yang diamati karena tidak semua supernova dapat diamati. Dari estimasi Dwicky dan beberapa fakta supernova yang terakhir diketahui dalam galaksi kita terjadi pada tahun 1604, kenyataannya di galaksi lain diperkirakan akan terjadi peristiwa supernova pada hari kapan saja.

Sumber referensi. Ilmu Kebumian dan Antariksa. Prof .Bayong Tjasyono, DEA.