Mikronova, Ledakan Kecil di Bintang Katai Putih

Para astronom menemukan ledakan tipe baru di bintang yang mereka juluki mikronova. Ledakan kecil tapi sangat kuat dan dahsyat di sebuah bintang mati.

Dari Supernova ke Mikronova

Ledakan bintang bukan hal asing di astronomi. Nova, kilonova atau makronova, supernova, hipernova…. dan sekarang mikronova. 

Yang sering kita dengar tentu saja supernova. Peristiwa ini merupakan ledakan ketika bintang-bintang masif mengakhiri hidupnya. Ledakan yang menghamburkan berbagai unsur di dalam bintang ke angkasa. Materi yang terhambur saat supernova inilah yang jadi bahan dasar baru untuk membentuk bintang-bintang baru, termasuk juga kehidupan. 

Kalau kekuatan ledakannya lebih dahsyat dari supernova, para astronom memberi julukan hipernova.

Saat bintang meledak, masih ada pusat bintang yang tersisa. Ada yang akhirnya jadi lubang hitam tapi ada pula yang berakhir sebagai bintang neutron. Ketika ada dua bintang neutron berpasangan kemudian bertabrakan dan bergabung, terjadi lagi ledakan. Nah, ledakan yang mengiringi penggabungan bintang neutron tersebut kita kenal sebagai kilonova. 

Saat ledakan terjadi dan bintang yang tadinya redup mendadak terang sehingga tampak di langit, para pengamat menyebutnya stella nova atau bintang baru. Tapi tentu saja ini bukan bintang baru melainkan ledakan yang terjadi pada bintang mati dalam sistem bintang ganda. Bintang mati itu kita kenal sebagai bintang katai putih.

Bintang Katai Putih & Nova

Kelak Matahari akan berakhir sebagai bintang katai putih. Jadi bintang itu juga punya siklus hidup dari lahir sampai mati. Siklus kehidupan bintang itu dimulai ketika bintang terbentuk dengan bahan dasar yang ada di alam semesta termasuk yang disediakan oleh ledakan bintang. 

Saat bintang baru lahir, bintang kemudian mengolah unsur di dalamnya dengan mengubah hidrogen menjadi helium lewat reaksi fusi. Setelah hidrogen habis, giliran helium yang dibakar jadi unsur berat karbon. 

Untuk bintang seperti Matahari, ketika hidrogen habis, giliran helium yang dibakar jadi karbon. Pada tahap ini, selubung bintang mengembang dan menyisakan pusat bintang yang terus mengerut sampai sekecil Bumi tapi massanya setara Matahari. Bintang ini kita sebut katai putih.

Kalau bintang katai putih ada dalam sistem bintang berdua dengan pasangan bintang normal yang sedang membakar hidrogen, maka akan terjadi akresi atau transfer massa. Itu artinya, gravitasi bintang katai putih yang besar akan menarik materi (sebagian besar hidrogen) dari pasangannya. 

Ketika hidrogen yang dicuri ini jatuh ke permukaan katai putih, terjadilah reaksi termonuklir yang mengubah hidrogen menjadi helium secara eksplosif. Akibatnya, terjadilah ledakan termonuklir di seluruh permukaan bintang katai putih. Dan bintang katai putih yang tadinya redup mengalami perubahan kecerlangan tiba-tiba yang berlangsung selama beberapa minggu. 

Peristiwa inilah yang dilihat pengamat selama berabad-abad sebagai nova.

Si Kecil Mikronova

Ternyata, ada ledakan dahsyat yang skalanya lebih kecil alias terlokalisasi. Peristiwa ini pertama kali tampak dalam pengamatan TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). TESS adalah teleskop antariksa yang mengamati bintang untuk mencari planet dengan metode transit. Rupanya, pada saat melakukan pengamatan, TESS melihat juga perubahan kecerlangan dadakan yang terjadi pada bintang katai putih. 

Tapi, durasinya tidak lama. Puncak kecerlangannya hanya satu jam, sedangkan durasi total dari peningkatan kecerlangan sampai meredup sekitar 10 jam.

Data inilah yang membuat para astronom melakukan pengamatan lanjutan untuk mempelajari 3 pasang bintang katai putih yakni  TV Columbae, ASASSN-19bh, dan EI Ursae Majoris. Pengamatan lanjutan dilakukan dengan instrumen X-Shooter yang dipasang pada Very Large Telescope (VLT) ESO. 

Hasilnya, mereka menemukan energi yang terlontar dalam ledakan ini lebih kecil dari nova. Jadi, ledakan kecil ini diberi nama mikronova. 

Tapi, jangan salah. Ledakan kecil ini seperti kata pepatah, kecil-kecil cabe rawit. Meskipun kecil, ledakan ini tetap sangat membahayakan. 

Mikronova sebenarnya mirip dengan nova. Bedanya, durasinya lebih pendek, dan area ledakan juga terlokalisasi. Artinya, kalau nova terjadi di seluruh permukaan bintang katai putih, maka mikronova justru hanya terjadi pada lokasi tertentu di bintang katai putih. 

Apa yang terjadi? Jawabannya: Kurungan magnetik.

Bintang katai putih pada umumnya punya medan magnet yang kuat.  Pada bintang katai putih yang medan magnetnya sangat kuat, materi terionisasi yang mengalir ke bintang katai putih akan terpengaruh medan magnet. Akibatnya, materi ini kemudian mengalir ke kutub-kutub magnetik bintang. Materi berupa hidrogen tersebut itu menjadi bahan bakar yang memicu reaksi fusi yang membakar hidrogen menjadi helium di area kutub magnetik bintang. 

Hasilnya, terjadilah ledakan skala mikro. Kekuatannya memang mikro alias kecil. Hanya satu per sejuta kekuatan ledakan nova yang terjadi di seluruh permukaan katai putih. Karena itu, para astronom memberi julukan mikronova! 

MIkronova juga hanya butuh waktu sebentar untuk mengumpulkan materi yang memicu terjadinya ledakan termonuklir. Akibatnya, hanya dalam beberapa bulan atau bahkan beberapa hari, sudah ada ledakan baru lagi. 

Tak cuma itu. Ledakan mikro ini tidaklah kecil. Satu ledakan saja bisa menghanguskan 20 juta triliun kg materi atau setara dengan 3,5 juta Piramida Giza!