10 Fakta Bintang Katai Putih yang Jadi Takdir Tragis Matahari

Akhir kehidupan sebuah bintang sangat tergantung pada massa ketika bintang itu dilahirkan. Bintang yang sangat masif menutup usia dengan menjelma menjadi lubang hitam atau bintang neutron. Sementara bintang bermassa rendah atau menengah (kurang dari 8 kali lipat massa Matahari) diyakini akan berubah menjadi bintang katai putih.

Kebanyakan bintang katai putih yang ditemukan tersebar di alam semesta memiliki massa setara dengan Matahari, namun ukurannya hanya sedikit lebih besar daripada planet Bumi. Hal ini menjadikan katai putih sebagai benda langit dengan materi terpadat ketiga di alam semesta, setelah lubang hitam dan bintang neutron.

Panas yang dihasilkan oleh Matahari melalui fusi nuklir hidrogen menjadi helium menciptakan tekanan keluar yang mampu mengimbangi gaya gravitasinya sendiri. Ketika Matahari telah menghabiskan semua kandungan hidrogen, maka keseimbangan ini akan terganggu.

Gaya gravitasi yang lebih unggul ketika fusi nuklir terhenti akan mulai menarik dan memampatkan Matahari, menyebabkan Matahari kembali memanas sehingga mampu mengulangi fusi nuklir dengan hanya sedikit sisa kandungan hidrogen di lapisan atmosfer bintang.

Proses ini akan membuat lapisan terluar membengkak dan mengubah Matahari menjadi bintang raksasa merah, ukurannya sangat besar bahkan melampaui lintasan orbit Bumi. Ngeri ya!

Matahari sangat tidak stabil ketika menjadi raksasa merah dan akan terus kehilangan massa. Hal ini terus berlanjut dan berakhir ketika Matahari menghembuskan serta melepaskan lapisan terluarnya. Sedangkan bagian inti bintang akan tetap utuh dan menjadi katai putih, yang akan dikelilingi oleh selubung gas disebut nebula planeter.

Disebut begitu karena para pengamat yang dulu pertama kali menemukan nebula planeter, memang melihatnya mirip planet Uranus dan Neptunus. Nebula planetar menandai peralihan wujud bintang bermassa rendah dan menengah, dari raksasa merah menjadi katai putih.

Proses evolusi untuk menjadi bintang katai putih membutuhkan waktu sangat lama. Jadi bintang katai putih dianggap sebagai bintang purba karena telah berusia antara 12 hingga 13 miliar tahun. Karena bintang-bintang pertama diperkirakan tercipta kurang dari 1 miliar tahun setelah Big Bang, maka menemukan bintang katai putih memperbolehkan para astronom untuk menghitung usia sejati alam semesta.

Seperti di gugus bintang globular Messier 4 yang dihuni oleh lebih dari 100.000 bintang, dan diperkirakan sekitar 40.000 di antaranya adalah bintang katai putih. Karena bintang-bintang penghuni gugus ini adalah yang tertua di jagat raya, berusia hingga 13 miliar tahun, para astronom dapat menggunakannya untuk mengonfirmasi perhitungan usia alam semesta yang diperkirakan berusia sekitar 13,5 miliar tahun.

Karena ukurannya sangat kecil, bintang katai putih sulit dideteksi dan sistem bintang biner (ganda) menjadi salah satu cara untuk menemukannya. Katai putih pertama yang ditemukan dapat teramati karena berada dalam sistem bintang biner sebagai pendamping Sirius, sebuah bintang yang bersinar terang di rasi bintang Canis Mayor dan terletak sejauh 8,6 tahun cahaya dari Bumi. Sepasang bintang ini kemudian diberi nama Sirius A dan B, dengan B adalah katai putih.

Karena sifat dari tekanan degenerasi yang menahan katai putih agar tidak runtuh menjadi bintang neutron atau meledak sebagai supernova, maka katai putih tidak akan pernah bisa melebihi 1,4 massa Matahari. Ambang batas massa ini disebut “Chandrasekhar Limit”, diambil dari nama seorang astronom India yang menghitungnya pada tahun 1930.

Sebagian besar bintang katai putih ditemukan memiliki massa sekitar 60 persen massa Matahari. Namun, karena ukurannya hanya sebesar planet Bumi, secara umum massa jenis (kepadatan) katai putih bisa mencapai 1 juta kali lebih tinggi daripada Matahari.

Katai putih adalah benda langit yang sangat padat. Satu sendok teh material dari katai putih akan setara dengan bobot seekor gajah di Bumi.

Dalam sistem bintang biner, dua bintang biasanya saling mengorbit dalam jarak yang relatif dekat. Bagi sebuah bintang yang berpasangan dengan bintang katai putih, maka anggaplah nasibnya kurang beruntung. Karena bintang katai putih akan mengkanibal alias menarik material dari bintang tetangganya.

Setelah mengakumulasi material secara terus menerus hingga mencapai ambang batas massa Chandrasekhar Limit, katai putih akan meledak dalam peristiwa dahsyat supernova termonuklir tipe Ia.

Sementara pertambahan materi bisa menghancurkan katai putih dalam ledakan supernova, banyak katai putih yang ditemukan tetap bertahan hidup meskipun telah meledak berulang kali.

Ledakan berulang tersebut disebabkan oleh katalis termonuklir dari material kaya hidrogen yang terakumulasi di permukaan. Asalkan inti bintang tetap utuh, katai putih dapat tetap bertahan menghadapi ledakan apa pun di permukaan yang menguras sumber akumulasi materi.

Bintang katai putih dianggap stabil segera setelah terbentuk, meskipun pada akhirnya akan mendingin menjadi bintang katai hitam hipotesis. Hingga kini, belum pernah ada katai hitam yang ditemukan, karena proses transformasi katai putih menjadi katai hitam membutuhkan waktu triliunan tahun, sementara usia alam semesta baru 13,5 miliar tahun.

Daya tahan katai putih menjaga kestabilan radiasi lapisan terluar, membuatnya berusia panjang hingga triliunan tahun. Masa hidup katai putih yang sangat awet ini jauh melampaui usia hidup galaksi induk yang menjadi tempat tinggalnya.

Timbul perdebatan tentang bagaimana planet dapat terbentuk di sekitar katai putih, meskipun sudah banyak katai putih yang ditemukan diorbit oleh planet, seperti pada sistem bintang biner NN Serpentis. Kebanyakan astronom menganut teori bahwa planet yang mengorbit katai putih adalah sisa-sisa planet yang dihancurkan selama proses transformasi katai putih, seperti yang akan terjadi ketika Matahari membengkak selama fase menjadi raksasa merah.

Kemungkinan besar Merkurius, Venus dan Bumi akan berakhir menjadi puing-puing planet yang mengorbit Matahari setelah berevolusi menjadi katai putih. Tapi, saat bencana itu terjadi, umat manusia diperkirakan telah mencapai peradaban antar planet dan mampu mengkoloni seluruh tata surya, termasuk sistem bintang lain di galaksi Bima Sakti.

Atau, mungkin manusia sudah memiliki teknologi super canggih yang mampu menggeser dan merekayasa lintasan orbit Bumi untuk tetap berada di zona layak huni Matahari. Jadi, gak perlu khawatir ya setelah baca 10 fakta bintang katai putih ini!