6 Proses Siklus Hidup Bintang, dari Nebula hingga Main Sequence
Bintang adalah objek astronomi yang terbentuk dari gas dan debu di ruang angkasa. Pembentukan dan siklus hidup bintang adalah proses yang kompleks dan melibatkan beberapa tahapan yang berlangsung selama jutaan hingga miliaran tahun. Proses ini dimulai di dalam awan debu atau molekul raksasa yang dikenal sebagai nebula. Berikut ini adalah tahapan-tahapan utama dalam pembentukan dan siklus hidup bintang.
1. Tahap Awan Molekul
Proses pertama dalam pembentukan dan siklus hidup bintang dimulai di dalam awan molekul raksasa atau nebula. Awan molekul ini hanya terdiri dari kumpulan gas dan debu. Dalam pembentukan bintang, kumpulan gas dan debu tersebut sebagian besar terdiri dari hidrogen, helium, dan molekul lain seperti karbon monoksida. Selain itu awan molekul ini memiliki suhu yang sangat rendah sekitar 10–20 Kelvin, yang memungkinkan atom dan molekul bergabung menjadi partikel debu.
2. Konstraksi dan Keruntuhan Gravitasi
Proses kedua ini dipengaruhi oleh faktor eksternal seperti gelombang kejut dari supernova atau interaksi dengan awan debu lainnya. Hal tersebut menyebabkan awan debu runtuh karena gravitasinya sendiri. Ketika awan runtuh, material di dalamnya mulai berkumpul di pusat dan membentuk inti yang akan semakin padat. Selama proses ini, energi potensial gravitasi awan akan diubah menjadi energi panas. Oleh karena itu, inti yang tadinya sangat dingin, suhunya perlahan mulai meningkat. Suhu yang meningkat dan inti yang semakin padat ini pada selanjutnya akan terbentuk protobintang.
3. Terbentuknya Protobintang
Ketika kontraksi berlanjut, inti yang padat dan telah memanas akan membentuk masa awal bintang yaitu protobintang. Protobintang adalah tahap awal dalam pembentukan bintang sebelum mencapai suhu dan tekanan yang cukup untuk memulai fusi nuklir. Untuk ciri pada tahap awal ini, protobintang akan memancarkan radiasi sinar inframerah yang akan menjadi tanda kelahirannya. Ciri lain pada tahap ini adalah protobintang dikelilingi oleh cakram akresi, yaitu material debu yang masih mengelilingi dan tidak ikut jatuh ke inti bintang. Fungsi cakram akresi ini adalah untuk menambah massa dan mengatur momentum sudut bintang.
4. Mulainya Fusi Nuklir
Fase ini dimulai saat suhu dan tekanan di inti protobintang terus meningkat seiring dengan kontraksi gravitasi. Ketika suhu inti mencapai sekitar 10 juta derajat Celsius, prosek reaksi yang dikenal sebagai fusi nuklir akan dimulai. Bintang tidak akan menggunakan proses fisi nuklir. Proses ini merupakan proses pemisahan inti berat seperti uranium dan plutonium, sedangkan fusi merupakan proses menggabungkan 2 atom ringan menjadi 1 atom yang lebih berat. Hal ini sejalan karena bintang sebagian besar terdiri dari unsur ringan seperti hidrogen yang sangat melimpah, sedangkan uranium sangat sedikit sehingga proses fusi dapat dengan mudah dijalankan. Proses fusi nuklir pada bintang akan menggabungkan inti hidrogen yang menghasilkan helium dan energi dalam bentuk panas serta cahaya. Proses ini akan membentuk protobintang menjadi bintang sejati.
5. Tahap Deret Utama
Setelah fusi nuklir dimulai, bintang masuk ke dalam tahap yang dikenal sebagai deret utama. Pada tahap ini, bintang mempertahankan keseimbangannya. Proses ini akan melibatkan antara tekanan atau gaya keluar dari fusi nuklir di dalam inti dan gaya gravitasi yang akan menarik material ke dalam inti. Proses ini akan menjaga kestabilan dan luminositas bintang dalam waktu yang lama dengan berbagai variasi. Bintang-bintang kecil seperti matahari bahkan memiliki deret utama sekitar 10 miliar tahun lagi sebelum runtuh karena kehilangan atau menipisnya bahan bakar hidrogen yang ada dalam intinya, sedangkan yang masif hanya dalam beberapa juta tahun saja.
6. Tahap Akhir atau Kematian
Tahap akhir dari kehidupan bintang bergantung pada massanya. Bintang yang memiliki massa sangat besar memiliki waktu deret utama yang lebih cepat sedangkan bintang bermassa rendah akan memiliki waktu yang lebih panjang. Tahap awalnya seperti bintang dengan massa rendah yaitu Matahari, akan berkembang menjadi raksasa merah atau supergiant red sebelum akhirnya melepaskan lapisan luarnya dan membentuk nebula planet. Hal tersebut akan meninggalkan inti yang menjadi katai putih. Bintang dengan massa yang jauh lebih besar akan mengalami supernova dan meninggalkan sisa berupa bintang neutron atau lubang hitam. Bintang neutron adalah bintang superpadat yang intinya nyaris hanya neutron. Sedangkan lubang hitam adalah objek dengan gravitasi sangat besar yang berbentuk bola hitam dan cahaya tidak dapat menghindarinya.
Pembentukan bintang adalah proses yang panjang dan kompleks yang melibatkan kontraksi gravitasi, pembentukan protobintang, dan fusi nuklir. Setiap tahap memainkan peran penting dalam evolusi bintang dan menentukan karakteristik akhir dari bintang yang terbentuk. Bintang-bintang ini, pada gilirannya akan menjadi sumber cahaya dan energi di alam semesta, serta memainkan peran penting dalam pembentukan unsur-unsur berat melalui proses fusi nuklir dan supernova. Proses pembentukan bintang merupakan salah satu fenomena paling fundamental di alam semesta, yang memberikan wawasan mendalam tentang asal-usul dan evolusi kosmik.
