Supernova dalam Selubung Debu

Bintang, sama seperti manusia punya perjalanan hidup dan suatu hari dia akan mengakhiri kehidupannya itu dengan berbagai cara bergantung pada massanya. Bagi bintang-bintang raksasa mereka akan mengakhiri siklus hidupnya dalam ledakan supernova. Tapi, bintang yang satu ini agak berbeda.

Supernova yang berada dalam selubung debu. Kredit : Ohio State University

Bintang raksasa yang berada di galaksi jauh ini baru saja mengakhiri hidupnya dalam selubung debu dan bukannya sebuah ledakan yang biasanya terjadi. Kejadian aneh yang diamati para peneliti dari Ohio State University ini pun tampaknya kejadian pertama untuk tipe akhir hidup dalam selubung debu. Tapi, bukan berarti kejadian tersebut langka atau aneh, karena tampaknya pola mengakhiri siklus hidup seperti ini umum pada masa awal alam semesta. Bahkan kejadian tersebut juga memberi petunjuk akan apa yang bisa kita lihat jika bintang yang sangat terang di galaksi menjadi supernova.

Survei AGN
Sebagai bagian dari Spitzer Space Telescope Deep Wide Field Survey, para astronom mensurvei data untuk mencari active galactic nuclei (AGN), lubang hitam supermasif yang berada di pusat galaksi. AGN ini biasanya memancarkan sejumlah besar panas saat ada materi yang terhisap ke dalam lubang hitam. Pada umumnya, astronom akan mencari bintik panas yang bervariasi temperaturnya karena bintik inilah yang dapat menjadi bukti perubahan yang terjadi ketika materi terhisap dalam lubang hitam.

Normalnya, dalam pencarian seperti ini para astronom tidak akan mengharapkan menemukan supernova karena biasanya supernova melepaskan sebagian besar energinya sebagai cahaya bukannya panas.

Akan tetapi saat mencari lubang hitam, ada satu bintik yang sangat panas, tampak pada galaksi yang jaraknya 3 milyar tahun cahaya dari Bumi. Yang menarik, bintik ini tidak cocok dengan tipe sinyal panas dari AGN. Spektrum cahaya yang tampak dari galaksi juga tidak menunjukkan keberadaan AGN, setelah para peneliti melakukan konfirmasi akan fakta yang didapat dengan menggunakan teleskop Keck 10 meter di Hawaii.

Obyek itu, supernova
Panas yang sangat besar tersuar dari obyek tersebut lebih dari 6 bulan dan kemudian meredup di awal Maret 2008. Petunjuk lain untuk keberadaan sebuah obyek yang dikenal sebagai supernova. Selama lebih dari 6 bulan obyek ini melepaskan energi yang jauh lebih besar dari energi yang bisa dihasilkan Matahari di sepanjang hidupnya.

Para astronom juga mengetahui jika sumber panas itu merupakan supernova, maka dari jumlah energi yang ekstrim yang ia pancarkan akan mengklasifikasikan obyek baru ini sebagai supernova yang besar atau sebuah hipernova. Temperatur obyek tersebut berkisar pada 1000 K sedikit lebih panas dari permukaan planet Venus. Nah ini memang sedikit aneh. Ada apa di obyek baru tersebut yang bisa menyerap energi cahaya yang demikian besar dan menghamburkannya sebagai panas?

Jawabannya adalah debu dan jumlahnya sangat besar.

Bintang apakah itu?
Sekarang, saatnya para astronom bekerja untuk menelusuri kembali jenis bintang apakah yang bisa menghasilkan supernova dan bagaimana debu bisa meredam sebagian ledakan. Mereka pun melakukan perhitungan dan menemukan kalau bintang tersebut merupakan bintang raksasa yang setidaknya memiliki massa 50 kali lebih masif dari Matahari. Bintang masif seperti ini biasanya melontarkan debu saat mereka mendekati akhir kehidupannya.

Hasil perhitungan menunjukkan, bintang seperti ini akan memiliki 2 kali lontaran. Lontaran pertama terjadi sekitar 300 tahun sebelum supernova dan lontaran kedua terjadi sekitar 4 tahun sebelum ledakan. Gas dan debu dari kedua lontaran ini akan tetap berada disekitar bintang dan kemudian secara perlahan masing – masing mengembang menjadi cangkang yang menyelubungi bintang. Selubung bagian dalam merupakan gas dan debu yang berasal dari lontaran kedua 4 tahun sebelumnya akan berada sangat dekat dengan bintang, sedangkan selubung terluar yang berasal dari 300 tahun lalu akan berada lebih jauh dari bintang.

Selubung terluar dari debu ini hampir tak tembus cahaya, sehingga ia akan menyerap energi cahaya yang melewati cangkang bagian dalam dan mengubahnya menjadi panas. Inilah yang menyebabkan supernova ini muncul di survei Spitzer sebagai awan debu panas. Bahkan menurut Krzysztof Stanek, profesor astronomi di Ohio State, bintang mungkin lebih sering tersedak dalam debunya sendiri di masa lalu.

Peristiwa seperti ini tampaknya jauh lebih sering terjadi pada galaksi kecil dengan tingkat kandungan logam yang rendah. Atau dengan kata lain, galaksi tersebut merupakan galaksi muda dimana kala waktu keberadaannya masih belum cukup bagi bintang memiliki reaksi fusi yang mengubah hidrogen dan helium menjadi senyawa kompleks yang oleh para astronom diklasifikasi sebagai logam.

Peluang melihat Supernova dalam Selubung di masa depan

Eta Carinae sistem bintang dengan kecerlangan 4 juta kali Matahari. kredit: Nathan Smith (University of California, Berkeley), NASA

Di masa depan, dalam Wide-field Infrared Explorer (WISE), yang sudah diluncurkan NASA pada bulan Desember 2009, supernova tipe ini akan semakin banyak ditemukan. Bahkan diharapkan WISE akan dapat melihat setidaknya 100 tipe supernova seperti ini dalam 2 tahun. Akan tetapi, posisi Bumi dan Matahari (Tata Surya) yang segaris dengan galaksi tersebut, para astronom tidak akan bisa melihat peristiwa tersebut dengan mata telanjang saat ia terjadi. Para pengamat dari Bumi baru akan dapat melihatnya saat si bintang bersinar terang sekitar 1 dekade dari sekarang. Pada jangka waktu 1 dekade itulah gelombang kejut dari bintang yang meledak akan mencapai selubung debu bagian dalam dan menembusnya menuju selubung bagua luar. Pada saat itulah, pengamat di Bumi punya sesuatu yang dapat diamati.

Para pengamat juga setidaknya punya satu kesempatan untuk melihat cahaya serupa yang lebih dekat dengan Bumi. Jika Eta Carina menjadi supernova saat ini, maka peristiwa yang serupa diperkirakan akan terjadi. Eta Carina merupakan sistem bintang yang berada di Bima Sakti yang terdiri dari dua bintang Wolf Rayet pada jarak 7500 – 8000 tahun cahaya. Kedua bintang tersebut diselubungi cangkang debu Nebula Homunculus. Para astronom meyakini nebula tersebut terbentuk saat bintang terbesa dari kedua bintang itu mengalami letusan masif di tahun 1840 dan diperkirakan akan ada letusan kedua yang terjadi di masa depan.

Sumber : Ohio State University