Menelusuri Cikal Bakal Supernova Tipe Ia

Supernova, peristiwa meledaknya bintang ketika ia mencapai masa tua dan mengakhiri hidupnya. Tapi ini khusus untuk bintang-bintang bermassa besar. Dari tipenya, supernova terbagi atas Supernova tipe I dan Supernova tipe II.

Secara umum supernova tipe II lebih lemah 2 magnitudo dibanding supernova tipe I dan menyerupai nova hanya saja garis emisinya lebih lebar dan memiliki kecepatan pelontaran lebih besar.  Dan supernova tipe II juga lebih banyak ditemukan di galaksi spiral yang mengandung banyak bintang muda. Di sisi lain, supernova tipe I pada umumnya ditemukan di galaksi elips yang lebih banyak berisi bintang tua.

Di dalam supernova tipe I, terbagi lagi menjadi tipe Ia yang menunjukkan silikon terionisasi dan tipe Ib/c yang tidak menunjukkan adanya garis serapan silikon.

Mencari Jarum dalam Jerami Bintang

Sisa supernova yang indah. kredit: NASA / CXC / SAO / JPL-Caltech / MPIA / Calar Alto / O. Krause et al.

Supernova tipe Ia dalam klasifikasinya merupakan ledakan bintang yang sangat dasyat dan menghancurkan. Dan pengamatan kecerlangan supernova tipe Ia ini bisa juga dimanfaatkan oleh para astronom untuk menentukan jarak dan menunjukkan pemuaian alam semesta dengan laju dipercepat. Tapi, tidak banyak yang diketahui terkait proses bagaimana supernova ini bisa terjadi atau dari bintang seperti apa. Informasi yang ada masih sangat terbatas.  Karena itu, para astronom dariCarnegie Institution for Science di Amerika Serikat mencoba mencari jawabannya.

Yang mereka lakukan adalah mengidentifikasi sistem bintang sebelum terjadinya ledakan, terutama untuk yang memiliki kemungkinan meledak sebagai supernova tipe Ia.

Teori yang ada saat ini menyatakan kalau supernova tipe Ia merupakan ledakan termonuklir dari bintang katai putih yang menjadi bagian dari sistem bintang ganda. Bintang ganda merupakan dua buah bintang yang berada dalam jarak yang cukup dekat dan mengorbit pada pusat massa di antara keduanya.  Jadi, di dalam sistem bintang ganda tersebut, bintang katai putih akan mendapatkan sumbangan atau tepatnya aliran massa dari bintang pasangannya sampai suatu waktu massa bintang katai putih mencapai massa 1,4 massa Matahari atau yang dikenal sebagai batas Chandrasekhar. Ketika bintang katai putih mencapai massa 1,4 massa Matahari, ia pun kemudian meledak dan menghasilkan supernova tipe Ia.

Pertanyaannya, seperti apa bintang pendonor massa itu? dan bagaimana bintang katai putih mengalami peningkatan massa? Dan bagaimana proses itu bisa mempengaruhi bintang katai putih sampai meledak?

Pertanyaan-pertanyaan inilah yang memancing keingintahuan para astronom untuk mencari kandidat sistem yang bisa menjadi cikal bakal supernova tipe Ia. Ternyata ada ribuan kandidat dan dari semua kandidat yang diamati, belum ada satu pun yang berhasil “meledak”.  Hasil penelitian saat ini dari tim di Observatorium Carniege, mereka berhasil mengidentifikasi gas sodium yang memiliki hubungan dengan supernova tipe Ia. Gas tersebut tampaknya dilontarkan oleh bintang pendonor dan “berlama-lama” di sistem untuk bisa “dideteksi” setelah bintang katai putih meledak.  Keberadaan gas sodium ini menjadi petunjuk yang mengarah pada cikal bakal supernova tipe Ia. Tapi kesimpulan belum diambil, karena para peneliti masih harus melakukan perbandingan lagi. Yang pasti pekerjaan ini seperti sedang mencari jarum di dalam jerami bintang.

Tim yang beranggotakan Stella Kafka dari Carniege, Kent Honeycutt dari Indiana University dan  Bob Williams dari Space Telescope Science Institute menggunakan data dari teleskop DuPont di Observatorium Las Campanas di Chille untuk mencari gas sodium dan berhasil  mengidentifikasi bintang ganda QU Carinae yang diduga merupakan cikal bakal supernova. Sistem QU Carinae ini memiliki bintang katai putih yang merupakan akumulasi massa dari bintang raksasa atau tahap ketika bintang memasuki massa tua atau akhir hidupnya. Khususnya bintang-bintang dengan massa seperti Matahari. Dan tim peneliti tersebut berhasil mendeteksi keberadaan sodium di sekeliling sistem QU Carinae.

Bintang yang diamati ini tergolong dalam sistem bintang ganda yang sangat terang dimana si bintang katai putih mengakresi materi dari bintang pasangan dengan laju yang sangat tinggi.  Gas sodium yang dicari itu diperkirakan berada di atmosfer bintang pasangan yang mendonorkan massanya dan kemudian dilontarkan keluar dari sistem oleh angin bintang.

Jika si bintang katai putih dalam sistem ini meledak sebagai supernova, sodium akan terdeteksi sebagai tanda yang sama yang juga ditemukan di supernova tipe Ia lainnya.  Saat ini bintangnya belum meledak. Tapi jika si katai putih kemudian meledak sebagai supernova maka kita akan dapat mengetahui proses si bintang sebelum meledak.

Keberadaan sistem ini sangat penting, karena para astronom bisa mempelajari sifat kedua bintang ini dan melihat bagaimana keduanya bertukar massa dan mengalami evolusi sampai kemudian terciptalah ledakan dasyat di alam semesta. Disini para astronom akan mendapatkan gambaran utuh dari proses supernova.