Bintang Berlian Seukuran Bumi di Angkasa

Pernah dengar lagu Diamond aka Berlian dari Rihanna? Saya sih pernah dengar tapi karena bukan penggemar saya tak tahu persis isi lagunya. Tapi kalau tidak salah ada bagian yang cukup puitis menyatakan We’re like diamonds in the sky aka Kita bagaikan berlian di langit. Intinya sih bercahaya laksana berlian di angkasa.
Dan ternyata… berlian di angkasa itu memang ada. Benda itu merupakan kristalisasi karbon di alam semesta, dalam bentuk bintang katai putih maupun planet. Artinya berlian di angkasa ini bukan sesuatu yang langka.

Kali ini, sebuah berlian lain ditemukan oleh para astronom! Benda berupa kristalisasi karbon ini merupakan bintang katai putih yang paling dingin dan paling redup yang pernah dideteksi. Bintang katai putih tersebut merupakan sisa bintang purba yang seukuran-Bumi! Ada berlian seukuran Bumi di angkasa! Untung saja manusia tidak bisa ke sana. Kalau tidak, tentu sudah jadi lokasi tambang baru.

Bagaimana bintang katai putih berlian ini bisa ditemukan? Apalagi bintang katai putih yang ditemukan tersebut sangat redup. Pasti sulit untuk menemukannya.

Ilustrasi bintang katai putih yang mengorbit PSR J2222-0137. Kredit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
Ilustrasi bintang katai putih yang mengorbit PSR J2222-0137. Kredit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Penemuan PSR J2222-0137
Ceritanya dimulai dengan penemuan pulsar atau bintang berpulsasi yang merupakan bintang neutron yang berputar sangat cepat. Bintang neutron merupakan sisa inti bintang masif yang meledak sebagai supernova. Bintang ini sangat mampat dan ketika berputar, gelombang radio bak lampu sorot mercusuar mengalir dari kutub-kutub magnetik ke angkasa menanti untuk ditangkap teleskop radio di Bumi saat mendekati planet biru tersebut.

Pulsar yang diberi kode PSR J2222-0137 ditemukan oleh Jason Boyles dari Universitas West Virginia di Morgantown saat melakukan pengamatan dengan Teleskop Green Bank milik National Radio Astronomy Observatory (NRAO). Dari hasil pengamatan Jason Boyles, pulsar tampak berputar 30 kali per detik dan memiliki keterikatan gravitasi dengan obyek pasangannya. Pada awalnya, bintang pasangan dari pulsar diperkirakan merupakan bintang neutron atau bintang katai putih dingin yang tidak biasa alias langka. Keduanya saling mengorbit setiap 2,45 hari.

Pengamatan lanjut pulsar PSR J2222-0137 dilakukan dengan Very Long Baseline Array (VLBA) oleh Adam Deller dari Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON) selama dua tahun. Dari pengamatan inilah, para astronom bisa mengetahui jarak dan lokasi pulsar tersebut. PSR J2222-0137 diketahui berada di rasi Aquarius pada jarak 900 tahun cahaya dari Bumi.

Bintang Katai Putih Berlian
Dengan menggunakan teori Einstein, para astronom bisa mengetahui peran gravitasi obyek bintang pasangan dalam melengkungkan waktu sehingga terjadi keterlambatan sinyal radio saat pulsar berada di baliknya. Keterlambatan perjalanan waktu inilah yang membantu para astronom untuk mengetahui orientasi orbit dan massa kedua bintang berpasangan tersebut. Pulsar PSR J2222-0137 memiliki massa 1,2 massa Matahari sedang massa bintang pasangannya 1,05 massa Matahari.

Dari data yang ada, bintang pasangan dalam sistem tak mungkin sebuah bintang neutron karena orbitnya yang teratur menandakan tidak ada supernova kedua yang terjadi di sistem tersebut. Artinya obyek pasangan pulsar tersebut merupakan bintang katai putih yang seharusnya bisa diamati dalam panjang gelombang optik maupun inframerah. Dan tepat seperti yang diduga, teleskop Southern Astrophysical Research (SOAR) di Chile maupun teleskop Keck 10-meter di Hawaii berhasil mendeteksi keberadaan katai putih tersebut.

Bintang katai putih pasangan PSR J2222-0137 yang seharusnya muncul dalam citra pengamatan dengan kecerlangan 100 kali lebih redup dibanding bintang katai putih lainnya yang mengitari bintang neutron, ternyata tidak tampak. Artinya, jika bintang katai putih tersebut ada disana maka tentunya ia merupakan bintang yang sangat dingin. Suhunya diperkirakan sekitar 3000 Kelvin atau 2700 Celsius. Bahkan Matahari di pusatnya pun 5000 kali lebih panas.  Menariknya, si bintang katai putih yang ditemukan mengitari bintang neutron tersebut memiliki usia yang hampir sama dengan usia Bima Sakti yakni sekitar 11 milyar tahun. Sudah sangat tua bukan?

Bintang katai putih merupakan evolusi tahap akhir dari bintang yang massanya lebih kecil dari 6 massa Matahari, setelah si bintang membubuskan sebagian massanya. Pada tahap ini, sudah tidak adalah reaksi inti yang berlangsung di pusat. Sebagian besar hidrogen di pusat telah habis dan komposisi kimianya hampir sepenuhnya terdiri dari unsur yang lebih berat, seperti karbon dan oksigen. Karena tak ada sumber tenaga inti lagi, bintang katai putih akan terus mengalami pendinginan selama milyaran tahun menjadi bintang katai gelap.

Bintang katai putih pasangan pulsar PSR J2222-0137 merupakan bintang karbon yang terkristalisasi dan mirip dengan berlian yang kita kenal di Bumi. Yang pasti, bintang berlian atau bintang karbon yang terkristalisasi, bukan bintang langka.  Akan tetapi kecerlangannya yang sangat redup menyebabkan para astronom sulit mendeteksi keberadaannya. Para astronom cukup beruntung bisa menemukan bintang katai putih yang satu ini karena ia berada dalam bintang ganda sehingga dapat dideteksi kehadirannya.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.