 |
| Ilustrasi sistem biner (ganda) terdiri dari dua bintang katai merah yang meletuskan serangkaian semburan kuat, sebagaimana diamati oleh Teleskop Antariksa Swift NASA pada tanggal 23 April 2014. Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/S. Wiessinger |
Katai
merah mendominasi jumlah populasi bintang di dalam galaksi, dan terlalu redup
untuk dilihat tanpa bantuan peralatan astronomi dari Bumi. Karena sangat
menghemat emisi radiasi, katai merah berumur sangat panjang, jauh melampaui
usia hidup Matahari kita sendiri.
Para
ilmuwan menduga, 20 dari 30 bintang di dekat Bumi adalah katai merah. Bahkan, Proxima Centauri, bintang terdekat dari Matahari adalah katai merah.
Istilah
“katai merah” tidak selalu mengacu hanya pada satu tipe bintang, dan sering diterapkan
pada bintang paling dingin, termasuk bintang katai tipe K dan M yang merupakan
bintang sejati dan katai coklat yang sering disebut “bintang gagal” karena
tidak mampu melakukan fusi hidrogen di bagian inti.
“Tidak
ada definisi pasti untuk katai merah,” kata astronom Michaël Gillon dari University of Liège di Belgia kepada Space.com melalui email. Gillon, yang
mempelajari benda-benda langit dingin, adalah bagian dari tim yang
mengidentifikasi bintang ultra dingin TRAPPIST-1. “Katai merah umumnya mengacu
pada bintang katai dengan tipe spektral mulai dari K5V hingga M5V,” jelas
Gillon.
Pembentukan dan
Karakteristik
Katai
merah terbentuk seperti bintang deret utama lainnya, dari awan debu dan gas
yang disatukan oleh gaya gravitasi. Material kemudian menggumpal di tengah dan
ketika mencapai suhu tertentu, memulai reaksi fusi nuklir.
Bintang-bintang
bermassa rendah juga tergolong sebagai
katai merah, bobotnya hanya sekitar 7,5% hingga 50% massa Matahari. Ukuran yang
lebih kecil berarti katai merah membara pada suhu yang lebih rendah pula, hanya
3.500 derajat Celsius dan bersinar jauh lebih redup daripada bintang seperti
Matahari. Sebagai perbandingan, suhu Matahari kita mencapai 5.500 derajat
Celsius.
Katai
merah mengkonsumsi pasokan molekul hidrogen secara perlahan. Sementara
bintang-bintang masif hanya menghabiskan bahan bakar hidrogen yang ada di bagian inti, katai merah
mengkonsumsi semua hidrogen, baik di dalam inti maupun di luar inti. Semua hal
ini menjadi alasan mengapa usia hidup katai merah bisa mencapai triliunan
tahun, jauh melampaui usia hidup Matahari yang hanya selama 10 miliar tahun.
 |
| Ilustrasi gas dan debu yang berputar mengitari bintang muda. Pada akhirnya, semua material akan terakumulasi oleh gaya gravitasi dan membentuk planet. Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech |
Klasifikasi Katai Merah
Para
ilmuwan kadang-kadang kesulitan untuk membedakan antara bintang katai merah
dengan katai coklat. Katai coklat lebih redup dan dingin, kemungkinan terbentuk
dengan cara yang sama sebagaimana katai merah terbentuk, namun, katai coklat
tidak pernah bisa melakukan fusi nuklir karena ukurannya terlalu kecil, oleh
karena itu tidak pernah dianggap sebagai bintang sejati.
“Ketika
mengamati katai merah dan mengukur atmosfernya, kami sebenarnya tidak berani
memastikan, apakah itu katai coklat atau katai merah, mengingat katai coklat
hampir mirip bintang ultra dingin,” kata Adam Burgasser, seorang astronom dari Universitas California, San Diego.
Untuk
memastikan identitas mereka berdua, maka para astronom mengukur suhu atmosfer.
Suhu katai coklat kurang dari 1.727 derajat Celsius, sementara suhu bintang
sejati yang mampu melakukan fusi hidrogen melampaui 2.442 derajat Celsius. Di
antara kedua suhu ini, sebuah bintang dapat diklasifikasikan sebagai katai
merah atau katai coklat.
Terkadang unsur kimia atmosfer dapat menyediakan petunjuk tentang apa yang terjadi di
bagian inti. Menurut Burgasser, kehadiran molekul seperti metana atau amonia,
yang hanya bisa bertahan pada suhu dingin, mengindikasikan identitas katai
coklat. Selain itu, molekul lithium di atmosfer juga bisa menunjukkan identitas
katai coklat.
Tetapi
para astronom masih sering menggunakan istilah katai merah untuk menggambarkan
benda langit kecil dan redup, meskipun benda langit tersebut sebenarnya adalah
katai coklat, kata Burgasser.
 |
| Fitur katai coklat merupakan campuran antara bintang dan planet, tetapi katai coklat memiliki entitas unik tersendiri. Ilustrasi katai coklat 2MASSJ22282889-431026 yang diamati secara bersamaan oleh Teleskop Antariksa Hubble dan Spitzer NASA. (Kredit: NASA/JPL-Caltech) |
Bisakah Katai Merah Menampung
Planet Layak Huni?
Planet
terbentuk dari sisa-sisa material cakram gas dan debu setelah bintang terbentuk
terlebih dahulu. Para astronom telah menemukan banyak katai merah yang memiliki
sistem planet. Karena lebih redup daripada bintang mirip Matahari, lebih mudah
untuk menemukan planet-planet berukuran kecil yang mengelilingi katai merah,
sehingga katai merah menjadi target favorit untuk berburu planet. Dua teleskop
antariksa besutan NASA, Kepler yang beroperasi antara tahun 2009 hingga 2018
dan Transiting Exoplanet Survey Satellite
(TESS) yang mulai beroperasi pada tahun 2018, telah mensurvei banyak bintang
katai merah untuk menemukan planet mirip Bumi.
Karena
planet-planet yang diamati TESS mengorbit bintang-bintang terang yang tidak
terlalu jauh dari Bumi, teleskop berbasis darat lebih mudah untuk
menindaklanjuti pengamatan. Pada bulan April 2019, NASA telah mengumumkan
penemuan planet seukuran Bumi pertama dari misi TESS, meskipun kondisinya tidak
ideal untuk menopang kehidupan.
Sejak
dulu para ilmuwan berpikir katai merah tidak ramah terhadap kehidupan. Suhu dan
cahaya yang terbatas menyebabkan zona layak huni berada sangat dekat dengan
katai merah, sehingga menempatkan sistem planet pada jangkauan radiasi mematikan
bintang. Beberapa planet mungin akan mengalami penguncian pasang surut, seperti
halnya Bulan terhadap Bumi. Berarti satu sisi yang sama selalu menghadap
bintang induk secara permanen, menyebabkan satu sisi planet terlalu panas,
sedangkan sisi yang lain terlalu dingin.
Pada
tahun 2016, sebuah planet yang berpotensi layak huni ditemukan mengorbit katai merah Proxima Centauri (bintang terdekat dengan Bumi). Dan pada tahun 2019,
para astronom mengumumkan kandidat planet kedua yang mengorbit jauh di luar
zona layak huni bintang Proxima Centauri. Demikian pula dengan katai merah TRAPPIST-1, yang setidaknya diorbit oleh tujuh planet seukuran Bumi. Banyak
studi yang memprediksi beberapa dari ketujuh planet TRAPPIST-1 bisa menampung
kehidupan.
 |
| Ilustrasi planet hipotesis yang memiliki dua bulan saat mengorbit bintang katai merah. Para astronom menyimpulkan 6% dari seluruh bintang katai merah memiliki planet seukuran Bumi di zona layak huni. Karena katai merah sangat umum, maka secara statistik planet kembaran Bumi seharusnya hanya berjarak 13 tahun cahaya, relatif dekat dalam skala jarak astronomi. Kredit gambar: David A. Aguilar (CfA) |
Penutup
Meskipun
berumur sangat panjang, sebagaimana semua bintang di alam semesta, pada
akhirnya katai merah akan menutup usia setelah menghabiskan seluruh pasokan
bahan bakar hidrogen. Saat hal ini terjadi, katai merah akan berevolusi menjadi
katai putih, “jenazah” bintang yang tidak lagi mampu melakukan fusi nuklir.
Pada akhirnya, katai putih akan memancarkan semua panasnya dan berevolusi
menjadi katai hitam.
Tetapi
tidak seperti Matahari, yang akan menjadi katai putih hanya dalam waktu
beberapa miliar tahun, katai merah membutuhkan waktu triliunan tahun untuk
menghabiskan bahan bakarnya. Kurun waktu ini secara signifikan lebih lama daripada
usia alam semesta itu sendiri, yang baru berusia kurang dari 14 miliar tahun.
Katai merah memang sedikit redup, tetapi layaknya kura-kura, katai merah dipastikan
memenangkan kompetisi bertahan hidup.
Ditulis
oleh: Nola Taylor Redd, www.space.com
Komentar
Posting Komentar