Bintang Wolf-Rayet

Citra komposit oleh Observatorium Antariksa Sinar-X Chandra NASA yang menunjukkan sebuah bintang pengiring yang selamat dari ledakan supernova bintang Wolf-Rayet. Hidrogen ditunjukkan dalam cahaya optik (kuning dan cyan) dari data Magellanic Cloud Emission Line Survey dan cahaya optik (putih) dari data Digitized Sky Survey.

Kredit: Sinar-X: NASA/CXC/SAO/F.Seward dkk; Optik: NOAO/CTIO/MCELS, DSS

Bintang Wolf-Rayet menggambarkan tahap terakhir ledakan sebuah bintang masif sebelum mengakhiri kehidupannya. Menurut NASA, masa hidup bintang Wolf-Rayet sangat singkat dan mengakhiri kehidupannya dengan ganas.

Tahap terakhir kehidupan bintang-bintang Wolf-Rayet adalah masa-masa yang paling menonjol, yaitu saat mereka memicu ledakan supernova dan menghujani kosmos dengan elemen-elemen logam, atau elemen-elemen yang lebih berat daripada hidrogen dan helium.

Saat mengamati bintang normal seperti Matahari, apa yang kita lihat adalah wujud keseimbangan rumit antara gaya gravitasi yang menarik ke dalam dan reaksi fusi nuklir yang mendorong keluar. Kedua gaya ini menstabilkan bintang, dan planet kita cukup beruntung karena mengorbit Matahari yang tetap stabil selama miliaran tahun.

Namun planet yang mengorbit bintang masif seperti Wolf-Rayet seolah bermain-main dengan api. Karena bintang-bintang masif tumbuh dengan sangat cepat, masa hidup mereka lebih singkat daripada Matahari. Bintang Wolf-Rayet mengkonsumsi hidrogen untuk reaksi fusi nuklir dengan sangat cepat, hanya dalam waktu ratusan ribu tahun. Sebagai perbandingan, Matahari kita mampu melebur hidrogen menjadi helium selama miliaran tahun.

Inti bintang supergiant biru atau merah sebelum memicu ledakan supernova, menyerupai bawang dengan banyak elemen yang dibakar melalui fusi nuklir yang menghasilkan panas dan mengimbangi gaya gravitasi. Setelah aktivitas fusi nuklir terhenti, keseimbangan mulai terganggu, bintang runtuh karena gaya gravitasinya sendiri dan memicu ledakan supernova.

Kredit: Wikimedia

Saat kehabisan hidrogen, bintang Wolf-Rayet melebur sisa-sisa elemen yang lebih berat dan menghasilkan lebih banyak energi, khususnya panas dan radiasi. Bintang Wolf-Rayet kemudian mulai menghembuskan angin bintang dengan kecepatan 3,6 juta hingga 9 juta kilometer per jam). Seiring waktu, angin bintang mengikis lapisan terluar bintang Wolf-Rayet.

Akhirnya, bintang Wolf-Rayet kehabisan elemen untuk menopang aktivitas fusi nuklir dan keseimbangan mulai terganggu. Bintang Wolf-Rayet lalu runtuh karena gaya gravitasinya sendiri, memicu ledakan supernova dan berevolusi menjadi lubang hitam.

Para astronom terus mengumpulkan informasi tentang tentang evolusi bintang, beberapa penelitian selama bertahun-tahun telah menyediakan banyak wawasan. Misalnya penelitian yang digelar oleh NASA pada tahun 2004 menggunakan Teleskop Antariksa Hubble. NASA menyimpulkan sebagian besar bintang Wolf-Rayet tidak mati sendirian, karena mereka biasanya memiliki bintang pengiring.

Pada astronom juga ingin mengungkap bagaimana bintang Wolf-Rayet bisa tumbuh begitu masif dan terang. Ada yang berpendapat bintang Wolf-Rayet dihasilkan dari sistem biner yang terdiri dari dua bintang. Bintang yang lebih besar mungkin mengkanibal bintang pengiring yang lebih kecil, mengakumulasi massa sehingga menjadi begitu masif dan terang.

Berikut beberapa fakta singkat tentang bintang Wolf-Rayets:

Nama yang disematkan kepada bintang Wolf-Rayets diambil dari dua orang astronom Prancis Charles Wolf dan Georges Rayet, yang pertama kali menemukannya pada tahun 1867.

Wolf-Rayet dikategorikan ke dalam dua tipe: WN (garis emisi helium dan nitrogen) dan WC (karbon, oksigen, dan hidrogen).

Bintang seperti Matahari kita berevolusi menjadi raksasa merah saat kehabisan bahan bakar hidrogen untuk aktifitas fusi nuklir. Saat lapisan-lapisan terluar mulai terkelupas, raksasa merah berperilaku agak mirip bintang Wolf-Rayet. Jadi mereka juga disebut “bintang tipe Wolf-Rayet”, meskipun tidak sama persis.

Wolf-Rayet WR 124, Mesin Angin Kosmik

Kredit: Hubble Legacy Archive, NASA, ESA; Processing & License: Judy Schmidt

Beberapa bintang ternyata melalui tahap ledakan supernova dengan lambat. Bintang masif langka tipe Wolf-Rayet begitu panas dan tidak stabil, sehingga perlahan-lahan hancur saat diamati menggunakan teleskop.  Gumpalan molekul gas terang yang biasanya 30 kali lebih masif daripada planet Bumi kita, dihembuskan keluar oleh angin bintang yang dahsyat.

Bintang Wolf-Rayet WR 124 yang terlihat di pusat gambar yang mencakup area seluas enam tahun cahaya ini, menghasilkan nebula yang diberi kode M1-67. Proses yang menyebabkan WR 124 melepaskan sebagian besar massanya dalam angin bintang masih dipelajari oleh para astronom.

Terletak 15.000 tahun cahaya dari Bumi di rasi Panah (Sagitta), takdir pamungkas WR 124 dan bintang-bintang Wolf-Rayet lainnya ditentukan oleh massa yang mereka kandung. Tetapi sebagian besar dari mereka mengakhiri kehidupannya setelah memicu ledakan spektakuler supernova atau semburan sinar gamma.

SBS 1415+437, Galaksi Wolf-Rayet Tipe Star-Bursting

Kredit: ESA/Hubble & NASA

Gambar yang dibidik oleh Teleskop Antariksa Hubble kolaborasi NASA dan ESA ini adalah galaksi SBS 1415+437 yang terletak sekitar 45 juta tahun cahaya dari Bumi. SBS 1415+437 adalah Wolf-Rayet, galaksi tipe star-bursting yang didominasi oleh populasi bintang masif sangat panas yang disebut bintang Wolf-Rayet.

Bintang Wolf-Rayet dapat menampung massa sekitar 20 kali massa Matahari, tetapi kehilangan massa dengan sangat cepat melalui letusan partikel angin bintang. Bintang Wolf-Rayet bahkan dapat melepas massa setara Matahari hanya dalam waktu 100.000 tahun.

Selain itu, bintang Wolf-Rayet juga sangat panas. Suhu permukaannya sekitar 10-40 kali lebih panas dan memancarkan cahaya puluhan ribu hingga jutaan kali lebih terang daripada Matahari. Sebagian besar bintang paling masif dan paling terang di galaksi Bima Sakti kita adalah bintang tipe Wolf-Rayet.

Karena begitu masif dan bersinar sangat terang, bintang Wolf-Rayet mengkonsumsi bahan bakar untuk aktivitas fusi nuklir dengan sangat cepat, dan mengujani kosmos dengan elemen-elemen logam atau elemen-elemen yang lebih berat daripada hidrogen dan helium hanya dalam waktu beberapa ratus ribu tahun. Oleh karena itu, jarang ditemukan banyak bintang Wolf-Rayet di sebuah galaksi, kecuali di galaksi-galaksi Wolf-Rayet seperti SBS 1415+437.

Ditulis oleh: Staf www.universetoday.com, staf Badan Antariksa Eropa, www.nasa.gov dan staf science.nasa.gov

Sumber: What Is A Wolf-Rayet Star?; Wolf-Rayet Star 124: Stellar Wind Machine; dan Hubble View: Wolf-Rayet Stars, Intense and Short-Lived

#terimakasihgoogle