|
Super raksasa
Super raksasa (Inggris: Supergiant) atau Maharaksasa adalah bintang yang sangat masif di luar sana, berkisar antara 10 hingga 70 massa matahari, dan berdiameter lebih dari 100 kali dan dapat berkisar dari 30.000 hingga ratusan ribu kali lipat radiasi matahari.[1][2] Mereka menempati wilayah teratas dari diagram Hertzsprung-Russel. Super raksasa memiliki magnitudo visual absolut antara -3 hingga -8. Mereka sangat bervariasi dalam hal radius , biasanya dari 30 hingga 500, atau bahkan lebih dari 1000 jari-jari Matahari. Mereka biasanya diamati dalam struktur kosmik muda seperti gugus terbuka, dengan galaksi spiral, dan galaksi tidak teratur. Juga tidak seperti bintang bermassa rendah super raksasa cukup besar untuk meleburkan unsur yang lebih berat dari helium, dan karenanya mereka tidak membubarkan atmosfer mereka sebagai nebula planet, sebaliknya, mereka terus membakar elemen yang lebih berat di inti mereka runtuh. Dengan demikian, mereka tidak bisa kehilangan cukup massa untuk mencapai katai putih, karena itu, mereka akan meninggalkan bintang neutron atau sisa lubang hitam, biasanya setelah ledakan supernova inti-runtuh. Mereka memiliki rentang hidup yang sangat singkat, hidup dari 30 juta hingga hanya beberapa ratus ribu tahun. Super raksasa tampaknya selalu meledak sebagai Supernova Tipe II di akhir kehidupan mereka,[3][4][5] dan selalu menghasilkan GRB jangka panjang.[6] Pertama, adalah bintang super raksasa merah. Ini adalah bintang dengan massa Matahari berkali-berkali, dan salah satu contoh paling terkenal adalah Betelgeuse, di rasi bintang Orion. Bintang Betelgeuse memiliki 20 kali massa Matahari, dan mengeluarkan energi sekitar 135.000 kali lebih banyak daripada Matahari. Itu adalah salah satu dari beberapa bintang yang pernah memiliki disk mereka dicitrakan; para astronom memperkirakan bahwa itu 1.000 radius Matahari. Dengan ukuran itu, Betelgeuse akan menelan orbit Mars dsn Jupiter di Tata Surya kita. Para astronom menebak bahwa Betelgeuse baru berumur 8,5 juta tahun, dan mereka berharap akan meledak sebagai supernova dalam waktu sekitar 1000 tahun ke depan. Ketika akhirnya meledak, ledakan supernova akan seterang Bulan di langit malam.[3] Super raksasa biru jauh lebih panas daripada rekan-rekan merah mereka. Contoh bagus dari super raksasa biru adalah Rigel, juga di rasi bintang Orion. Rigel memiliki 17 kali massa Matahari, dan 66.000 kali luminositas Matahari - bintang yang paling terang di lingkungannya. Itu tidak sebesar super raksasa merah, dengan hanya 62 kali radius matahari.[3] KarakteristikBintang-bintang super raksasa bervariasi dalam massa. Mereka biasanya memiliki setidaknya 8 kali massa Matahari kita, dan luminositas mereka biasanya setidaknya 1.000 kali lebih besar dari Matahari, bahkan mungkin satu juta lebih besar. Massa hidup bintang sepenuhnya tergantung pada jumlah kehilangan massanya yang bergantung pada sifat logam, dengan bintang terbesar memiliki masa hidup terpendek.[7][8] Bintang super raksasa seperti Betelgeuse biasanya mengalami perubahan kecerahan (variabel).[9] Bintang bintang super raksasa yang memiliki amplitudo berdenyut kecil tidak teratur biasanya adalah cabang raksasa asimtotik.[10] Jari-jarinya tidak terkecuali. Ini juga sangat bervariasi. Bintang-bintang super raksasa memiliki radius setidaknya 30 hingga 1.000 kali lebih besar dari Matahari kita. Mereka cukup besar untuk memulai membakar helium-inti sebelum inti berdegenerasi, tanpa flash dan pengerukan kuat yang biasanya dilalui bintang bermassa rendah. Para super raksasa merah terus-menerus menyalakan elemen-elemen yang lebih berat, sering kali hingga besi. Saat ini yang terjadi, radius bintang mengembang, menyebabkan suhunya menurun.[11] Beberapa super raksasa memiliki fase perubahan, sebagai contoh dari super raksasa merah ke biru.[12] Pada akhirnya hidupnya, super raksasa akan memiliki medan magnet yang biasanya berputar lambat.[13] Karena mereka begitu masif, mereka selalu berakhir meledak sebagai supernova. TemperaturSemua super raksasa datang di semua kelas spektrum utama dan di seluruh jajaran suhu mulai dari bintang kelas M di sekitar 3.000 sampai 3.450 K, sampai bintang kelas O yang lebih dari 40.000 K. Atmosfer super raksasa dingin dicirikan oleh medan kecepatan kompleks yang berasal dari proses konveksi dan berdenyut yang belum sepenuhnya dipahami.[14] Super raksasa sering tidak ditemukan lebih dingin daripada kelas menengah. Ini diharapkan secara teoritis karena mereka akan sangat tidak stabil, namun, ada pengecualian potensial di antara bintang-bintang ekstrem seperti VX Sagittarii. LuminositasBintang-bintang super raksasa terletak di sekitar pita horizontal yang menempati seluruh bagian atas diagram HR, namun ada beberapa variasi pada jenis spektrum yang berbeda. Super raksasa dapat memiliki luminositas hingga ribuan kali luminositas matahari.[15] Variasi ini sebagian disebabkan oleh metode yang berbeda untuk menetapkan kelas luminositas pada tipe spektrum yang berbeda, dan sebagian karena perbedaan fisik aktual pada bintang. Semua raksasa merah lebih besar dan lebih lebih bercahaya daripada bintang urutan utama dari suhu yang sama. Ini berarti bahwa super raksasa panas terletak pada pita yang relatif sempit di atas bintang-bintang urutan utama yang cerah.[4] Jenis-jenisSuper raksasa datang dalam berbagai ukuran dan suhu, tetapi umumnya diklasifikasikan sebagai merah atau biru.[16] Super raksasa merahSuper raksasa merah memiliki massa setidaknya delapan kali Matahari kita, dan umumnya merupakan bintang tua yang pernah seukuran serupa dengan Matahari. Mereka terbentuk ketika sebuah bintang yang lebih dari 10 kali massa Matahari kita kehabisan bahan bakar hidrogen di inti, mencegah terjadinya fusi di sana. Ia kemudian mulai runtuh tetapi, saat ia melakukannya, hirdrogen di kulit terluarnya memulai fusi sendiri. Pada titik ini seluruh bintang mengalami fusi dan membakar seluruh hidrogennya dengan kecepatan yang mencengangkan. Faktanya, mereka dapat membar semua hidrogen yang tersisa hanya dalam waktu beberapa juta tahun, dibandingkan dengan beberapa miliar tahun masa hidup bintang-bintang seperti Matahari kita. Selama ini mereka akan bersinar setidaknya 100.000 kali lebih terang dari Matahari. Di akhir hidupnya, bintang super raksasa merah sering meledak sebagai supernova, menghasilkan bintang neutron atau lubang hitam dalam prosesnya.[16] Super raksasa biruSuper raksasa biru jauh lebih panas daripada Super raksasa merah, tetapi umumnya jauh lebih kecil, hanya sekitar 25 kali ukuran Matahari. Seperti raksasa merah, memiliki memiliki masa hidup yang sangat singkat, hanya beberapa juta tahun. Mereka biasanya terbentuk ketika sebuah bintang dengan massa lebih dari 10 kali massa Matahari yang menuju kehancurannya sendiri memasuki fase pembakaran lambat. Sebuah tim peneliti dari KU Leuven Belgia dan Universitas Newcastle di Inggris mengkonfirmasi model komputer yang menunjukkan bahwa hampir semua bintang super raksasa biru bercahaya karena gelombang di permukaannya.[7] Namun, super raksasa merah juga bisa membiru jika laju fusi nuklirnya sendiri melambat. Faktanya, sebuah bintang dapat terus menerus beralih antara menjadi super raksasa merah atau super raksasa biru selama masa hidupnya.[16] Super raksasa kuning dan putihDi antara dua ekstrem itu menjadi super raksasa kuning seperti bintang utara, Polaris. Namun, bintang-bintang seperti ini umumnya menghabiskan sebagian besar waktunya sebagai raksasa merah, bukan biru atau kuning. Super raksasa kuning sangat jarak, fase ini hanya berlangsung sekitar 10.000 - 100.000 tahun sebelum berubah menjadi super raksasa merah.[17] Sedangkan super raksasa putih adalah bintang spektrum kelas F. Ini biasanya super raksasa yang lebih tua yang berayun di antara fase biru dan merah saat mereka mengonsumsi elemen melalui fusi di intinya.[16][18] Super raksasa lainnyaKelas super raksasa baru yang diusulkan adalah Super raksasa berdenyut cepat kuning (FYPSs).[19] Bintang super raksasa yang mungkin masih menjadi hipotetis adalah Objek Thorne-Żytkow, bintang hipotetis yang tercipta ketika sebuah bintang neutron padat ditelan oleh bintang super raksasa yang mengembang, namun para astronom masih belum yakin jika mereka menemukannya.[20] Super raksasa lainnya adalah cabang raksasa asimtotik (AGB), sebuah bintang bermassa rendah dan menengah (<8 massa matahari) pada evolusi akhir hidupnya. Pada diagram Hertzprung-Russel, bintang AGB biasanya didominasi oleh raksasa merah.[21][22] EvolusiBintang yang sangat besar dan masif membakar bahan bakarnya jauh lebih cepat daripada bintang yang lebih kecil. Selain itu, ketika bintang yang lebih masif menjadi raksasa merah, mereka menjadi sangat terang dan besar dan akhirnya menjadi super raksasa. Bintang deret utama masif akan berkembang lebih jauh menjadi bintang super raksasa. Super raksasa adalah bintang paling masif.[5][23][24] Super raksasa dan raksasa terbentuk ketika sebuah bintang kehabisan hidrogen dan mulai membakar helium. Super raksasa mengonsumsi bahan bakar hidrogen dengan sangat cepat dan akan mengonsumsi semua bahan bakar di intinya hanya dalam beberapa juta tahun. Umur pasti sebuah bintang sangat bergantung pada ukurannya. Akan tetapi, pada akhirnya, bahan bakar hidrogen yang menggerakan reaksi nuklir di dalam bintang akan mulai habis, dan mereka akan memasuki fase akhir masa hidupnya. Seiring waktu, inti bintang runtuh dan semakin panas, panas yang dihasilkan kemudian menyebabkan lapisan luar bintang mengembang ke luar. Inti berkontraksi saat lapisan luar mengembang. Mereka juga kehilangan massa dengan sangat efektif, menghasilkan ledakan dan angin yang dramatis seiring bertambahnya usia.[25][26][23] Bintang yang lahir antara 8 dan antara 25 dan 30 massa matahari mengembang sedemikian rupa sehingga permukaannya menjadi dingin, dan bintang menjadi Super raksasa merah. Ini akan berkembang menjadi sekitar 1.500 kali jari-jari matahari. Baik Raksasa merah dan Super raksasa merah menurunkan suhu permukaan hingga sekitar 3.500 K. Ini karena energi yang tersebar di area permukaan yang lebih besar.[27][28][29] Lapisan terluar bintang dengan massa lebih besar dari sekitar 8 massa matahari memiliki berat yang cukup untuk memampatkan inti karbon-oksigen sehingga menjadi cukup panas untuk memicu fusi inti karbon.[28] Saat helium habis di inti, ia runtuh sampai tekanan luar fusi Karbon dapat menahan gaya gravitasi ke dalam. Karbon dan oksigen melebur menjadi magnesium, neon, dan elemen berat lainnya dan tekanan radiasi ekstra ini menyebabkan bintang-bintang ini berkembang lebih jauh, menjadi super raksasa merah atau biru. Super raksasa merah terkadang dapat berkontraksi karena elemen yang berbeda dapat melebur di inti dengan kecepatan berbeda. Ketika berkontraksi, mereka menjadi lebih panas dan karena itu lebih biru, dan mereka kemudian dikenal sebagai super raksasa biru. Bintang-bintang paling masif berevolusi langsung menjadi super raksasa biru tetapi banyak bintang berosilasi di antara dua fase tersebut. Sementara itu, super raksasa kuning berada dalam fase YSG (Yellow Supergiant; Super raksasa kuning), setelah fase ini ia dapat menjadi super raksasa merah.[30][31] Setelah fusi karbon, inti bintang semakin runtuh karena elemen yang lebih berat menyatu. Lebih banyak energi (disediakan oleh gaya gravitasi pada inti) dibutuhkan untuk membakar elemen yang lebih berat dan lebih berat hingga Besi tercapai. Pada super raksasa merah fusi tidak berhenti. Atom yang lebih ringan melebur menjadi atom yang lebih berat, akhirnya atom besi terbentuk. Besi, bagaimanapun, adalah titik akhir dari proses ini. Pada titik ini, tidak ada cukup energi untuk meleburkan Besi. Fusi atom besi menghasilkan produk yang lebih masif daripada inti yang difusi dan oleh karena itu proses tersebut menghasilkan energi, sebagai lawan dari pelepasan energi, yang telah dilakukan oleh semua reaksi fusi hingga saat ini.[28][32] Ketika intinya runtuh, memicu gelombang neutrino yang meluncurkan supernova raksasa.[33] Ketika bintang super raksasa mati, mereka menjadi supernova. Energi luar biasa yang dilepaskan menggabungkan atom-atom berat. Unsur-unsur yang lebih berat dari besi terbentuk dalam supernova, termasuk emas, perak, dan uranium. Supernova bisa secerah seluruh galaksi, tetapi hanya untuk waktu yang singkat. Setelah debu hilang, satu-satunya yang tersisa adalah bintang sangat padat yang dikenal sebagai bintang neutron, sering kali dapat berputar cepat dan dikenal sebagai pulsar. Jika bintang sangat besar, ia bahkan bisa membentuk lubang hitam.[26][27][23][32] Pada super raksasa biru, biasanya meledak sebagai supernova runtuh-inti, dimana ledakan supernova energik yang dihasilkan dapat menyebabkan berbagai macam kurva cahaya, dari tipe II, hingga kejadian super-bercahaya.[34] Kelimpahan bahan kimiaKelimpahan berbagai elemen di permukaan super raksasa berbeda dengan bintang yang kurang bercahaya. Super raksasa adalah bintang berevolusi dan banyak yang telah mengalami konveksi produk fusi ke permukaan. Super raksasa dingin tampaknya telah meningkatkan helium dan nitrogen ke permukaannya karena konveksi produk fusi ini ke permukaan selama urutan utama bintang yang sangat masif. Helium terbentuk dalam inti dan kadar oksigen berkurang. Super raksasa merah dapat dibedakan dari bercahaya, tetapi bintang AGB kurang masif dengan bahan kimia yang tidak biasa di permukaan. Super raksasa yang lebih ganas umumnya memiliki tingkat pengayaan nitrogen yang berbeda. Ini mungkin karena tingkat pencampuran yang berbeda pada urutan utama karena rotasi atau fase lainnya. Bintang super raksasa pasca-merah memiliki tingkat nitrogen yang relatif lebih tinggi terhadap karbon karena konveksi bahan yang diproses CNO ke permukaan dan hilangnya lapisan terluar.[4] Super raksasa yang terkenal
Bintang super raksasa adalah salah satu bintang terbesar di alam semesta (setelah bintang hiper raksasa). Mereka biasanya memiliki ukuran hingga lebih 1000x Matahari. Super raksasa adalah bintang yang kehabisan hidrogen dan mulai membakar helium.[25] Super raksasa merah Super raksasa merah biasanya diklasifikasikan K-M dan kelas luminositas I:[35]
Super raksasa biru Dikenal secara ilmiah sebagai super raksasa OB, dan umumnya memiliki klasifikasi luminositas I, dan klasifikasi spektrum B9 atau sebelumnya:[25]
Super raksasa biru di galaksi IC 3418: Super raksasa kuning Biasanya diklasifikasikan tipe spektrum F atau G, kelas luminositas e.g. Ia atau Ib:
Super raksasa putih Biasanya memiliki tipe spektrum F:[47]
Objek Thorne-Zytkow Beberapa objek Thorne-Zytkow adalah super raksasa: Referensi
Lihat Juga |
