Supernova di Galaksi M95

Sebuah peristiwa bintang meledak atau supernova telah terdeteksi terjadi pada galaksi M95 (NGC 3351). Galaksi M95 ini adalah galaksi spiral mengagumkan yang bergaris tengah 70.000 tahun cahaya dan memiliki massa sekitar 50 milyar kali Matahari kita. Galaksi tersebut terletak pada jarak 32,6 juta tahun cahaya dari Bumi, tepatnya dalam gugusan bintang Leo. Dengan tingkat terang +9,7 galaksi ini menjadi target pengamatan ideal jika menggunakan teleskop berukuran sedang dengan lensa/cermin obyektif berdiameter minimal 50 mm.

Laporan pertama kejadian supernova ini disampaikan oleh astronom J. Skvarc dari observatorium Crni Vrh (Slovenia) ke Central Bureau of Astronomical Telegram (CBAT) pada 18 Maret 2012 pukul 04:30 WIB. Tatkala sedang mengamati citra-citra digital hasil bidikan teleskop Cichoki berdiameter 60 cm + CCD, Skvarc mendapati adanya bintik cahaya aneh dengan tingkat terang +13 pada empat citra digital yang direkam dengan waktu paparan masing-masing 60 detik. Bintik cahaya yang aneh ini memaksa Skvarc membongkar arsip observatorium untuk mencari citra-citra galaksi M95 yang pernah diambil sebelumnya. Perbandingan terhadap citra galaksi yang sama, yang masing-masing diambil pada 25 April 2005, 1 Mei 2005, 4 Mei 2006, 22 November 2008, 13 Februari 2010, 24 Februari 2010 dan 15 Februari 2012 memperlihatkan dengan jelas bahwa bintik cahaya itu tidak pernah terdeteksi sebelumnya. Segera penemuan ini dilaporkan ke CBAT yang kemudian dikodekan sebagai PSN J10435372+1140177.

Begitu penemuan ini dipublikasikan, konfirmasi pun segera datang. Adalah Paolo Fagotti (Italia) yang melaporkan bahwa sehari sebelum penemuan Skvarc, ia mengobservasi galaksi M95 dengan menggunakan teleskop pemantul 50 cm + kamera MX916. Di antara citra-citra digital yang diperolehnya, terdapat lima citra yang menangkap bintik cahaya di lokasi yang sama walaupun 9 kali lebih redup dibanding hasil observasi Skvarc. Konfirmasi ini memastikan PSN J10435372+1140177 memang benar-benar supernova sehingga kemudian dikodifikasi ulang sebagai supernova SN 2012aw.

Supernova SN 2012aw berlangsung di salah satu lengan galaksi M95, tepatnya sejauh 20.500 tahun cahaya di sebelah baratdaya pusat galaksi M95, yakni pada deklinasi 11° 40′ 17,7″ dan ascensio recta 10 jam 43 menit 53,72 detik. Supernova ini diketahui memiliki spektrum kontinu biru yang kuat, yang menandakan bahwa suhunya sangat panas. Perbandingan antara spektrum supernova SN 2012aw dengan spektrum-spektrum supernova sebelumnya yang telah terarsipkan menunjukkan supernova SN 2012aw adalah supernova tipe-II sehingga merupakan produk evolusi akhir bintang massif dengan massa antara 8 hingga 12 kali Matahari kita.

Dalam upayanya untuk melawan tarikan gravitasi akibat massanya sendiri, bintang tersebut telah berupaya dengan mengubah Hidrogen yang dikandungnya menjadi Helium dalam reaksi termonuklir sehingga menghasilkan tekanan radiasi. Dengan cara demikian terbentuk keseimbangan antara tarikan gravitasi yang mencoba mengecilkan dimensi bintang ke arah intinya dengan tekanan radiasi yang mencoba meluaskan bintang ke arah luar menjauhi intinya. Keseimbangan ini bertahan sampai jangka waktu tertentu saat Hidrogen habis. Mulailah inti bintang mengubah Helium menjadi Karbon lewat reaksi fusi termonuklir dengan kecepatan yang kian meningkat. Sehingga jika Hidrogen diubah menjadi Helium dalam tempo 10 juta tahun, maka Helium berubah menjadi Karbon dalam waktu 1 juta tahun, Karbon diubah menjadi Oksigen dalam 300 tahun, Oksigen diubah menjadi Silikon dalam 20 tahun dan akhirnya Silikon diubah menjadi Besi hanya dalam 2 hari. Begitu Besi terbentuk, dengan cepat ia teruraikan menjadi Helium dan akhirnya terurai kembali menjadi proton dan neutron. Proses peruraian ini menyebabkan reaksi fusi termonuklir berhenti sehingga keseimbangan gravitasi-tekanan radiasi menjadi berantakan. Maka mulailah bintang mengerut secara amat mendadak yang menyebabkan suhunya kembali melonjak sehingga sisa-sisa Hidrogen, Helium dan sebagainya menjalani reaksi termonuklir dengan kecepatan amat tinggi. Sehingga terjadilah pelepasan energi amat besar, jutaan kali lipat besar dibanding semula. Inilah supernova.

Dalam perspektif kita di Bumi, pengerutan mendadak pada inti bintang induk supernova SN 2012aw terjadi di antara 15 atau 16 Maret 2012 waktu Indonesia. Namun dengan jarak ke galaksi M95 adalah 32,6 juta tahun cahaya, peristiwa tersebut sesungguhnya telah terjadi pada 32,6 juta tahun silam. Terbatasnya kecepatan cahaya membuat berkas-berkas sinar ledakan bintang dalam supernova SN 2012aw baru mencapai Bumi kita pada saat ini. Pada saat supernova terjadi, berlawanan dengan inti bintang yang terus mengerut, lapisan-lapisan terluar bintang induknya akan terlempar sebagai puing-puing ledakan bintang dengan kecepatan amat tinggi. Observasi terhadap supernova SN 2012aw memperlihatkan puing-puing tersebut melaju dengan kecepatan 15.000 km/detik ke segala arah menjauhi inti bintangnya.

Bagaimana dinamika inti bintang pasca supernova sangat dipengaruhi oleh massa bintang induknya. Dengan massa antara 8 hingga 12 kali lipat Matahari kita, pengerutan inti bintang induk dalam supernova SN 2012aw akan diikuti dengan pemampatan elektron, proton dan neutron demikian rupa. Pemampatan membuat jarak rata-rata antara elektron dan proton menjadi amat dekat dan energinya pun cukup tinggi sehingga kedua partikel tersebut dapat bereaksi membentuk neutron. Sehingga hasil akhir dari supernova SN 2012aw kelak adalah munculnya segumpal materi sisa inti bintang induk, yang diameternya tak lebih dari 10 km, namun hampir sepenuhnya tersusun oleh neutron. Inilah bintang neutron, yang amat padat. Sesendok makan materi di bintang eksotik ini memiliki berat hingga ratusan juta ton. Pembentukan bintang neutron sekaligus diiringi dengan rotasi yang amat cepat dan munculnya medan magnet amat kuat sehingga lahirlah pulsar, bintang-bintang yang memancarkan sinyal-sinyal gelombang elektromagnetik dengan pola amat teratur.

Supernova merupakan bukti nyata bahwa bintang-bintang yang kita saksikan di langit sebenarnya bukanlah obyek statis yang menyala terus-menerus, melainkan berdinamika seperti halnya makhluk hidup. Supernova merupakan tahap akhir dari kehidupan sebuah bintang biasa, yang kematiannya melahirkan sebuah bintang eksotik berupa bintang neutron. Kini disadari supernova adalah peristiwa yang umum terjadi dalam jagat raya. rata-rata setiap tahunnya kita mendeteksi 300 kejadian supernova, namun angka kejadian sesungguhnya dipastikan lebih besar mengingat faktor-faktor seperti amat jauhnya bintang induk dan absorpsi cahaya oleh debu-debu antar bintang. Peristiwa supernova SN 2012aw menyajikan kesempatan langka untuk kita menyaksikan bagaimana alam semesta bekerja secara mengagumkan.