Misteri Peredupan Bintang Betelgeuse Akhirnya Terungkap

Misteri peredupan besar bintang Betelgeuse akhirnya terungkap. Tersangkanya, awan debu dan pendinginan yang terjadi di permukaan bintang. 

Betelgeuse. Bintang terang berwarna oranye di lengan rasi Orion memang favorit para pengamat langit. Bintang maharaksasa merah yang sedang menuju perjalanan akhir hidupnya sebagai supernova dan meledak sekitar 100.000 tahun lagi. Meskipun demikian, pada akhir tahun 2019, Betelgeuse meredup cukup tajam dan bisa dikenali keredupannya bahkan dengan mata telanjang.

Betelgeuse memang merupakan bintang berdenyut yang kecerlangannya berubah secara berkala tapi anomali peredupan pada akhir 2019 menimbulkan pertanyaan. Berbagai dugaan termasuk kemungkinan bintik bintang, awan gas dan debu, maupun turunnya temperatur bintang. Tapi mungkin skenario yang populer justru datang dari masyarakat umum. Kemungkinan Betelgeuse akan segera meledak. 

Sesuai dugaan, Betelgeuse tidak akan meledak tiba-tiba. Perjalanan evolusinya masih panjang untuk ukuran waktu manusia. Bintang ini kembali ke kecerlangan normalnya pada bulan April 2020. Kisaran bulan Juni/Juli 2020, Betelgeuse mengalami peredupan kecil, tapi kemudian kembali normal. 

Citra Perubahan Betelgeuse

Untuk memahami apa yang terjadi, Miguel Montargès dan timnya melakukan pengamatan dengan kamera SPHERE dan GRAVITY yang dipasang pada Very Large Telescope (VLT) 8,2 meter di Chili. Dengan kedua kamera ini, bintang maharaksasa Betelgeuse yang berada pada jarak 530 tahun cahaya bisa dipetakan permukaannya!

Pengamatan dilakukan sejak Desember 2019 sampai Maret 2020 selama Betelgeuse meredup dan sebelum itu, pada bulan Januari 2019 Betelgeuse juga diamati dan dipotret. Perbandingan citra pengamatan bulan Januari dan Desember 2019 memperlihatkan kecerlangan bintang yang meredup sangat tajam, khususnya di belahan selatan sampai sepersepuluh kecerlangan di belahan utara! 

Akibatnya, bagi pengamat, belahan selatan Betelgeuse tampak gelap. 

Apa penyebabnya masih misteri (pada saat itu). Tapi, ada dua skenario yang mengemuka untuk menjelaskan peredupan kecerlangan Betelgeuse yakni, terjadinya pendinginan permukaan akibat aktivitas bintang, dan yang kedua, lontaran debu ke arah pengamat.

Tentu saja skenario tersebut bukan kesimpulan, dan pengamatan terus dilakukan sampai Maret 2020. Hasilnya, para astronom bisa melihat perubahan kenampakan struktur bintang Betelgeuse, dalam skala waktu mingguan!

Citra pengamatan tersebut justru mengonfirmasi bahwa peredupan Betelgeuse terjadi karena bintang melontarkan awan gas sehingga temperatur permukaan turun dan menyebabkan terjadinya pengembunan yang membentuk debu di awan. Debu inilah yang menghalangi permukaan bintang dari pandangan pengamat. 

Apa yang sebenarnya terjadi?

Pemodelan Betelgeuse

Citra pengamatan jadi modal utama untuk melakukan simulasi pemodelan aktivitas bintang. Rupanya terjadi penurunan temperatur permukaan bintang dari 3400º C pada Januari ke 3100º C di bulan Desember 2019. Pengamatan lanjutan sampai Maret 2020 justru memperlihatkan temperatur bintang turun sebesar 200º C. 

Meskipun turunnya temperatur permukaan memang mempengaruhi kecerlangan bintang, namun belum cukup untuk menjelaskan peredupan yang sedemikian tajam. Untuk menemukan kemungkinan lain yang menyebabkan peredupan Betelgeuse, maka dibuatlah simulasi untuk memahami aktivitas bintang tersebut.

Target berikutnya adalah, debu.

Sebagai bintang maharaksasa merah yang berada pada tahap akhir evolusinya, bintang melontarkan awan gas. Meskipun terlontar cukup jauh, awan gas raksasa ini tetap panas karena menerima panas dari bintang. 

Dari hasil pemodelan, tersangka yang membuat kecerlangan Betelgeuse menurun tajam adalah awan raksasa berukuran 600 juta sampai 1 miliar km, pada jarak 2 miliar km. Jika kita tempatkan di Tata Surya, awan ini merentang dari Matahari ke Saturnus! 

Awalnya yang ada pada jarak 2 miliar km itu bukan debu melainkan awan gas. Ketika bintang mendingin, panas dari bintang tentunya berkurang dan imbasnya tentu saja temperatur awan juga ikut turun. Akibatnya, awan gas yang mengandung silika mengembun dan membentuk gumpalan debu, dan cahaya tampak dari bintang tidak bisa menembus pekatnya debu dan kecerlangan bintang Betelgeuse pun meredup. 

Ketika permukaan kembali panas, maka awan debu memanas dan menghancurkan molekul debu. Pada akhirnya bintang Betelgeuse terang kembali. 

Pengamatan perubahan kecerlangan Betelgeuse tidak saja menyingkap cerita apa yang membuat intang ini meredup, melainkan juga memperlihatkan proses pembentukan debu bintang pada jarak yang dekat dalam waktu singkat. Dan debu dalam jumlah sebesar ini cukup sebagai bahan dasar planet kebumian dan kehidupan di dalamnya.