Rahasia Menurunkan Berat Pada Bintang Tua

Bintang-bintang masif atau bermassa besar, hidupnya sangat singkat dan akan berakhir dalam sebuah ledakan mahadasyat yang kita kenal sebagai supernova. Hal yang sama juga akan terjadi dengan bintang maharaksasa merah VY Canis Majoris yang massanya 30 – 40 massa Matahari!

Bintang VY Canis Majoris merupakan salah satu bintang terbesar dan paling terang. Kecerlangannya saja 300000 kecerlangan Matahari dan ukurannya juga tak kalah besar, yakni 1420 ukuran matahari. Jika dibandingkan dengan VY Canis Majoris, Matahari hanya sebuah bintang kecil. Dengan ukuran yang luar biasa besar dan hampir sama dengan 13,2 AU, maka jika VY Canis Majoris ditempatkan di Tata Surya, ia akan melampaui jarak Saturnus! Tak hanya itu, bintang ini juga masih terus mengembang seiring perjalanannya untuk memasuki masa akhir hidupnya.

Ada yang menarik dari perjalanan VY Canis Majoris menuju kematiannya saat ia meledak.  Para astronom menemukan kalau kehilangan massa yang terjadi pada bintang ini terjadi karena keberadaan partikel – partikel debu yang besar yang mengelilingi VY Canis Majoris.  Kondisi tersebut teramati oleh instrumen SPHERE yang dipasang di Very Large Telescope milik ESO.

Butiran Debu di sekeliling VY Canis Majoris
Dalam pengamatan SPHERE tampak cahaya terang VY Canis Majoris menerangi awan materi yang mengelilingi sang bintang. Dan awan materi pun tampak menyala. Pengamatan dengan instrumen SPHERE memberikan keuntungan yang sangat besar karena para pengamat bisa melihat benda-benda redup di dekat bintang yang sangat terang. Hal ini memungkinkan para astronom bukan hanya melihat ke jantung awan gas dan debu yang mengitari VY Canis Majoris, tapi juga melihat bagaimana cahaya bintang tersebar dan terpolarisasi oleh materi di sekelilingnya.

Bagaimana ini terjadi, menjadi pertanyaan tersendiri untuk dicari jawabannya. Hasil analisa polarisasi memperlihatkan kalau butiran debu yang ada di sekeliling VY Canis Majoris tergolong partikel besar berukuran 0,5 mikrometer. Bagi kita, ukuran 0,5 mikrometer tentunya sangat kecil. Tapi butiran debu dengan ukuran ini sesungguhnya 50 kali lebih besar dibanding debu yang umumnya ditemukan di ruang antarbintang.

Apa pentingnya ukuran debu tersebut?

Ketika bintang-bintang masif mengembang, mereka akan melepaskan sejumlah materi. Untuk bintang maharaksasa merah VY Canis Majoris, setiap tahunnya, bintang yang satu ini melepaskan setidaknya materi sebesar 30 massa Bumi dari permukaannya. Materi berupa gas dan debu tersebut didorong ke luar sebelum bintang kemudian meledak. Ketika bintang meledak, sebagian debu hancur dan sebagian lain dilontarkan ke ruang antar bintang. Pada akhirnya, gas dan debu yang dilepaskan beserta elemen berat yang terbentuk selama terjadinya ledakan bintang digunakan kembali oleh bintang generasi selanjutnya. Materi sisa ledakan supernova dipakai kembali untuk pembentukan bintang baru maupun untuk materi pembentukan planet dari bintang generasi baru tersebut.

Bagaimana materi pada lapisan teratas atmosfer bintang raksasa bisa lepas sebelum terjdinya ledakan masih merupakan misteri yang tak terpecahkan bagi para astronom. Para astronom menduga bahwa lepasnya materi terjadi karena tekanan radiasi, gaya yang memobilisasi cahaya bintang. Akan tetapi, tekanan ini sangat lemah dah sangat bergantung pada ukuran butiran debu.

Partikel debu harus cukup besar agar dapat didorong oleh cahaya bintang. Jika ukuran partikel debu terlalu kecil, cahaya bintang akan dengan mudah melewatinya dan jika terlalu besar maka partikel debu akan terlalu berat untuk didorong. Debu yang dilihat para astronom di sekeliling VY Canis Majoris, memiliki ukuran yang tepat sehingga dapat didorong ke luar oleh cahaya bintang. dan akhirnya, teori yang dibangun selama bertahun-tahun terkait bagaimana bintang masif di penghujung hidupnya melontarkan materi ke luar bisa diamati secara langsung. Dan SPHERE memungkinkan para pengamat untuk menemukan partikel debu yang besar di sekeliling bintang maha raksasa.

Partikel debu yang teramati cukup besar sehingga dapat didorong oleh tekanan radiasi bintang yang sangat intens. Akibatnya terjadi kehilangan massa yang besar dan cepat pada bintang masif. Keberadaan partikel debu yang besar di dekat bintang juga mengindikasikan awan dapat dengan efektif menyebar cahaya tampak dari bintang dan didorong oleh tekanan radiasi bintang. Ukuran debu yang besar juga mengindikasikan bahwa mereka bisa selamat dari radiasi yang dihasilkan oleh VY Canis Majoris saat bintang ini meledak.

Pada akhirnya, partikel debu yang selamat dari ledakan akan mengisi ruang antar bintang dan menjadi bumbu dasar bagi bintang generasi baru dan juga planet-planet yang terbentuk kemudian.