Supernova di Galaksi M95
Sebuah
peristiwa bintang meledak atau supernova teramati telah terjadi di
galaksi M95. Dalam katalog Charles Messier, galaksi M95 merupakan
galaksi spiral yang mengagumkan namun agak sulit diamati mengingat
tingkat terangnya +9,7 sehingga dibutuhkan teleskop dengan cermin/lensa
obyektif berdiameter minimal 50 mm.
Galaksi M95 menjadi salah satu target yang menarik karena dalam bulan Maret 2012 ini posisinya kebetulan bersebelahan dengan
Mars,
planet yang baru saja mengalami oposisi. Karenanya galaksi ini segera
mendapatkan perhatian luas tatkala sebuah supernova terjadi di sana.
Galaksi M95 terletak di dalam rasi bintang
Leo. Galaksi ini berjarak 32,6 juta
tahun cahaya dari Bumi dan memiliki bentuk spiral dengan pusat galaksi yang terang karena cukup aktif. Galaksi memiliki diameter 70.000
tahun cahaya
dan diperkirakan massanya setara dengan 50 milyar Matahari kita.
Lengan–lengan galaksi ini hampir membentuk sebuah cincin yang amat besar
yang dikenal sebagai cincin luar. Sebuah cincin lainnya diketemukan
berada di sekitar pusat galaksinya, yang dikenal sebagai cincin dalam.
Cincin dalam memiliki diameter 3.300
tahun cahaya
dan merupakan kawasan pembentukan bintang–bintang di galaksi tersebut,
yang ditandai dengan banyaknya sumber–sumber sinar ultraungu dan sinar–X
yang kuat. Sebagai kawasan pembentukan bintang, diperkirakan terdapat
sedikitnya 1.000 sisa supernova pada cincin dalam ini dan rata–rata
setiap 500 tahun sekali terjadi sebuah peristiwa supernova. Namun
supernova yang terjadi barusan tidak berlokasi pada cincin dalam ini,
melainkan pada salah satu lengan galaksinya.
Galaksi Spiral M95. Credit: SkyCenter Arizona
Supernova di lengan galaksi M95 pertama kali dideteksi oleh J. Skvarc, astronom profesional yang bekerja pada
observatorium
Crni Vrh (Slovenia) pada dinihari 18 Maret 2012 waktu Indonesia. Saat
sedang mengamati citra–citra digital hasil bidikan teleskop Cichoki
berdiameter 60 cm + CCD, Skvarc mendapati bintik cahaya aneh di lengan
galaksi M95 dengan tingkat terang +13. Bintik cahaya aneh itu tersaji
dalam empat citra digital yang masing–masing merekam dengan waktu
paparan 60 detik. Merasa tidak pernah menyaksikan bintik cahaya aneh di
posisi itu sebelumnya, Skvarc membongkar arsip
observatorium
guna mencari citra–citra galaksi M95 yang pernah diambil sebelumnya.
Upayanya berhasil menemukan sedikitnya tujuh citra galaksi M95,
masing–masing berasal dari tanggal 25 April 2005, 1 Mei 2005, 4 Mei
2006, 22 November 2008, 13 Februari 2010, 24 Februari 2010 dan 15
Februari 2012. Ketujuh arsip itu dengan jelas memperlihatkan tidak
adanya bintik cahaya aneh seperti diamati Skvarc. Maka bergegas Skvarc
melapor ke
Central Bureau of Astronomical Telegram (CBAT). Sesuai prosedur, penemuannya segera diklasifikasikan sebagai kandidat supernova dengan kode PSN J10435372+1140177.
Konfirmasi segera datang dari Italia. Adalah Adalah Paolo Fagotti
yang melaporkan, sehari sebelum penemuan Skvarc ia juga mengamati
galaksi M95 dengan menggunakan teleskop pemantul 50 cm + kamera MX916.
Dan di antara citra–citra digital yang didapatnya, terdapat lima citra
yang memperlihatkan bintik cahaya asing di lokasi yang sama walaupun 9
kali lebih redup. Ini memastikan PSN J10435372+1140177 memang
benar–benar supernova sehingga kemudian dikodekan ulang sebagai
supernova SN 2012aw..
Supernova SN 2012aw terletak pada
deklinasi
+11° 40’ 17,7” dan ascensio recta 10 jam 43 menit 53,72 detik
(J2000,00). Relatif terhadap pusat galaksi M95, supernova ini terletak
sejauh 20.500
tahun cahaya di sebelah barat dayanya. Observasi lanjutan secara terpisah masing–masing oleh tim astronom
Hiroshima University (Jepang)
dan
Instituto Nazionale di Astrofisica Padova (Italia)
memperlihatkan supernova ini memiliki tingkat terang +13. Spektrum
supernova ini merupakan spektrum kontinu biru yang kuat, menandakan
bahwa supernova ini memang baru saja terjadi dan hendak mencapai puncak
kecemerlangannya. Spektrum supernova SN 2012aw konsisten dengan
ciri–ciri supernova tipe II yakni supernova yang diikuti dengan
keruntuhan inti bintang induknya. Spektrum yang sama juga memperlihatkan
bahwa dalam supernova ini, puing–puing bintang induk yang meledak
tersebut memancar ke segala arah menjauhi pusat ledakan dengan kecepatan
cukup tinggi, yakni mencapai 15.000 km/detik.
Supernova di lengan M95 (anak panah hijau)
Analisis Skvarc pada arsip observasi teleskop ruang angkasa Chandra
menunjukkan hasil mengejutkan. Posisi supernova SN 2012aw ternyata hanya
berselisih 3,3 detik busur (0,9 miliderajat) terhadap posisi bintang
S8, yakni sebuah bintang pemancar sinar–X cukup kuat yang melepaskan
energi setara dengan 6.200 Matahari kita. Memang tidak ada jaminan bahwa
bintang inilah yang menjadi bintang induk supernova SN 2012aw, karena
bisa saja bintang induk tersebut adalah bsalah satu anggota gerombolan
bintang padat ataupun bintang lain yang tersembunyi dibalik bintang S8.
Namun karakteristik bintang S8 yang amat energetik mendekati ciri–ciri
bintang induk supernova SN 2012aw. Sebagai supernova tipe II, maka
bintang induk supernova SN 2012aw haruslah bintang massif dengan massa
antara 8 hingga 12 kali Matahari kita sehingga melepaskan energi yang
teramat besar pula. Untuk memastikannya, analisis lebih lanjut terus
dilakukan.
Supernova merupakan salah satu tahap krusial yang harus dilalui
bintang–bintang dalam perjalanan hidupnya. Sebuah bintang pada dasarnya
bisa ada sebagai akibat terjadinya keseimbangan antara tekanan radiatif
produk reaksi fusi termonuklir di intinya dengan tarikan gravitasi
akibat massanya sendiri. Tekanan radiatif terus berusaha mendorong
bintang meluas menjauhi intinya, sebaliknya gravitasi memaksa bintang
mengerut menuju intinya. Namun keseimbangan ini tidak bertahan
terus–menerus. Tatkala Hidrogen mulai habis, keseimbangan terganggu dan
gravitasi membuat bintang mengerut dan mulailah berlangsung reaksi fusi
termonuklir pada Helium yang menghasilkan Karbon sehingga bintang
mengembang kembali. Situasi yang sama pun berulang sehingga materi dalam
inti bintang terus berubah menjadi unsur yang lebih berat hingga
akhirnya terbentuk Besi.
Kian beratnya unsur materi yang terbentuk diimbangi dengan kian
cepatnya ia diubah menjadi unsur berikutnya. Jika sebuah bintang
memerlukan waktu 10 juta tahun untuk mengubah Hidrogen menjadi Helium,
maka selanjutnya ia hanya butuh waktu 1 juta tahun untuk mengubah
Helium menjadi Karbon. Selanjutnya Karbon diubah menjadi Oksigen hanya
dalam 300 tahun dan Oksigen pun diubah menjadi Silikon hanya dalam 20
tahun. Dan akhirnya Silikon diubah menjadi Besi hanya dalam 2 hari.
Terbentuknya Besi membuat reaksi fusi termonuklir berhenti karena tak
mungkin reaksi tersebut menciptakan unsur yang lebih berat dari Besi.
Akibatnya tekanan radiasi pun menghilang dan gravitasi mengambil alih
semuanya. Bintang pun mengerut sehingga di dalam inti bintang terjadi
peruraian kembali Besi menjadi Helium dan selanjutnya terus terurai
menjadi proton dan neutron. Sebaliknya dalam selubung dan kerak bintang
terjadi peningkatan suhu mendadak yang membakar sisa–sisa Hidrogen dan
Helium dalam reaksi fusi termonuklir amat dahsyat dengan pancaran energi
jutaan kali lipat dibanding normal. Inilah supernova.
Supernova memaksa kerak dan selubung bintang terpentang keluar
sebagai remah–remah ledakan bintang. Sebaliknya inti bintang tak
terpengaruh dan terus mengerut. Pengerutan memaksa proton, elektron dan
neuytron berjajar amat dekat sekaligus meningkatkan energinya sehingga
memungkinkan proton dan elektron bereaksi membentuk neutron. Gaya ikat
antar neutron lantas mengemuka sehingga pengerutan akibat gravitasi
berhasil dihentikan. Kini hanya tersisa segumpal benda yang amat padat
dan hampir sepenuhnya tersusun dari neutron, yang dikenal sebagai
bintang neutron.
Sebuah
bintang neutron memiliki diameter antara 10 hingga 15 km dan berisikan 10
57 neutron dengan kepadatan amat tinggi, sehingga sesendok makan materi bintang ini memiliki berat ratusan juta ton.
Bintang neutron
yang terbentuk akan berotasi sangat cepat dan memiliki medan magnetik
amat kuat sehingga menjadikannya sebagai sumber pemancar gelombang
elektromagnetik di langit dengan pulsa amat teratur. Inilah pulsar.
Supernova merupakan peristiwa wajar di jagat raya. Setiap tahunnya
rata–rata teramati 300 kejadian bintang meledak, namun angka
sesungguhnya pasti lebih besar dari itu. Banyak faktor yang menyebabkan
bintang meledak tidak terlihat dari Bumi. Selain jauhnya lokasi bintang
induknya, adanya debu–debu antar bintang membuat sebagian cahaya
supernova terhamburkan sehingga sudah cukup lemah saat tiba di Bumi. Dan
banyak peristiwa bintang meledak yang tidak melampaui batas resolusi
mata manusia sehingga takkan terlihat dengan mata telanjang. Sehingga
peristiwa supernova SN 2012aw menyajikan kesempatan langka bagi kita
menyaksikan bekerjanya alam semesta yang mengagumkan.
Foto Resolusi tinggi Supernova M95
Perbandingan
Antara sebelum terjadi supernova(Anak panah abu-abu) dan setelah
terjadi supernova tampak bintang terang putih kebiruan (anak panah
hijau).
