Dulu Panas Bak Bintang, Sekarang Dingin Bak Planet!

Benda langit yang baru ditemukan astronom ini sepertinya memiliki masa lalu yang beragam. Saat ini, benda langit tersebut sudah sedingin planet. Tapi diyakini, di suatu masa benda tersebut menghabiskan masa mudanya sepanas bintang.

Bintang yang dikenal secara umum bisa diklasifikasikan dalam beberapa kelas. Yang umum diketahui adalah klasifikasi OBAFGKM dengan kelas O berisi bintang-bintang panas dan kelas M merupakan bintang-bintang dingin dengan temperatur 2400 – 3700 K. Ternyata, klasifikasi spektrum bintang yang baru menambahkan 3 kelas bintang yang lebih dingin dari bintang katai merah di kelas M, untuk mengakomodasi spektrum inframerah dari bintang-bintang dingin. Mereka adalah kelas LTY dengan kelas Y merupakan kelas bintang dingin yang memiliki temperatur < 500 K atau < 226 ºC. Temperatur serendah itu sudah hampir sama dengan temperatur planet. Bahkan planet Venus pun lebih panas dari itu.

Tahun 2011, ditemukan bintang katai coklat CFBDSIR 1458+10B yang temperaturnya antara 100-150 ºC. Benda yang ditemukan kali ini pun tak jauh berbeda. Ia memiliki temperatur antara 100 – 150 ºC dan berada di antara suhu Bumi dan Venus. Menariknya, ada petunjuk yang memperlihatkan kalau benda yang baru ditemukan itu memiliki masa lalu yang berbeda dari kondisinya sekarang. Tampaknya, ia pernah mengalami perubahan temperatur yang besar yang mengindikasikan kalau ia pernah sepanas bintang di masa mudanya jutaan tahun yang lalu.

Obyek Sedingin Planet
Benda yang ditemukan itu diberi nama WISE J0304-2705. Lokasinya di rasi Fornax aka rasi Tungku di belahan bumi selatan pada jarak 33-35 tahun cahaya. Meskipun dingin seperti planet, WISE J0304-2705 bukan planet melainkan sebuah bintang katai coklat kelas Y, yang memiliki temperatur terendah dalam kelas bintang. Dan pastinya, bintang kelas Y ini tidak mirip dengan planet serupa bumi melainkan ia lebih menyerupai planet gas raksasa seperti Jupiter.

Massa WISE J0304-2705 memang cukup masif yakni sekitar 20 – 30 massa Jupiter. Dengan demikian, WISE J0304-2705 merupakan obyek yang berada di garis batas antara bintang dan planet. Secara umum, massa minimum sebuah bintang adalah 13 massa Jupiter yang juga merupakan massa maksimum sebuah benda disebut planet.

Spektrum cahaya yang diterima dari WISE J0304-2705 menjadi kunci untuk memahami sejarah bintang tersebut sekaligus mengetahui temperaturnya.

Seperti nama yang diperoleh, bintang kelas Y satu ini berhasil diidentifikasi lewat survei langit yang dilakukan oleh teleskop Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) milik NASA yang diluncurkan tahun 2009 dan melakukan survei pada cahaya inframerah-menengah. Pengamatan landas bumi juga dilakukan oleh Prof. David Pinfield dari Universitas Hertfordshiredengan dengan teleskop Gemini Selatan 8m,  Teleskop Magellan 6,5m dan Teleskop New Technology 3,6m milik ESO. Semua teleskop tersebut berada di gurun Chili.

Sampai saat ini, hanya ada 20 bintang katai Y yang sudah ditemukan dan WISE J0304-2705 termasuk istimewa atau tidak biasa karena pada spektrum cahaya emisi terdapat fitur yang berbeda. Hasil analisa spektrum menunjukkan kalau WISE J0304-2705 memiliki komposisi dan/atau karakteristik usia dari salah satu anggota galaksi yang sudah tua. Tampaknya, bintang WISE J0304-2705 mengalami evolusi temperatur yang ekstrim sejak memulai kehidupannya sebagai bintang yang sangat panas dengan temperatur ribuan derajat. Kini temperatur WISE J0304-2705 hanya cukup untuk mendidihkan secangkir teh!

Tapi mengapa bisa terjadi evolusi yang demikian ekstrim dari kondisi bintang normal jadi bintang sedingin itu? Tampaknya WISE J0304-2705 mengalami evolusi pendinginan karena ia merupakan sub-bintang.  Artinya, interior atau bagian dalam bintang ini tidak akan pernah cukup panas untuk memulai proses pembakaran hidrogen. Tanpa adanya proses pembakaran di dalam bintang, maka sebuah bintang tidak akan dapat mempertahankan temperaturnya. Dan tanpa adanya sumber energi untuk menyeimbangkan temperatur, maka pendinginan dan peredupan tak akan bisa dihindari.

Jika WISE J0304-2705 merupakan obyek kuno, maka evolusi temperaturnya diyakini akan melewati 4 tahapan untuk memiliki temperatur sedingin sekarang. Selama 20 juta tahun pertama, WISE J0304-2705 diduga memiliki temperatur setidaknya 2800 ºC, sama seperti Proxima Centaurus, bintang terdekat dari Matahari. Setelah 100 juta tahun, maka temperatur WISE J0304-2705 turun menjadi 1500 ºC dimana kondensasi awan silikat terjadi di atmosfer.  Saat WISE J0304-2705 mencapai usia satu milyar tahun, ia sudah didinginkan sampai sekitar 1000 ºC. Temperatur ini cukup dingin untuk dominasi gas metana dan uap air. Sejak itu, temperatur WISE J0304-2705 akan terus turun sampai 100 – 150 ºC.

Sampai saat ini belum ada batasan terendah yang ditetapkan untuk pendefinisian temperatur bintang katai Y. Akan tetapi diduga masih ada lebih banyak lagi obyek yang lebih dingin dan lebih beragam yang belum dideteksi di lingkungan Matahari.