Miftakhul ArzakFita Purwati

EVOLUSI BINTANG

Lahir Berkembang Padam

Terbentuknya Bintang Bintang-bintang lahir di nebula, dimana nebula merupakan materi antar

bintang berupa gas dan debu.

Evolusi awal

Di dalam ruang antar bintang

terdapat 10.000 atom per cm3 ,

sedangkan ruang di antara awan

kerapatannya jauh lebih rendah,

yaitu hanya sekitar 1 atom per

cm3 . Walaupun demikian suatu

awan antar bintang mempunyai

volume yang sangat besar,

sehingga materi di situ cukup

banyak untuk membentuk ribuan

bintang.

Akibat suatu ledakan yang sangat

hebat (misalnya peristiwa supernova

atau lontaran massa oleh bintang)

1. Sekelompok materi antar bintang

menjadi lebih mampat dari pada

sekitarnya.

2.Bagian luar awan tertarik oleh gaya

gravitasi materi di bagian dalam,

akibatnya awan akan

mengerut dan mampat.

Peristiwa ini disebut kondensasi.

Ledakan sebuah atau beberapa bintang di sekitarnya mempengaruhi Nebula, dan gravitasi mulai memegang peran

Awan lambat laun berkontruksi di bawah pengaruh gravitasi, dan materi menggumpal secara alami

Fragmentasi

Di dalam awan yang berkondensasi

akan terjadi kondensasi-

kondensasi yang lebih kecil. Pada

setiap kondensasi kerapatan gas

dalam awan bertambah besar.

Riwayat awan induk akan terulang

lagi didalam kelompok awan yang

lebih kecil. Disitu akan terjadi

kondensasi yang lebih kecil lagi,

demikian seterusnya.

Protobintang Akibat fragmentasi awan yang

tadinya satu terpecah menjadi ribuan, dan setiap awan mengalami pengerutan gravitasi. Pada akhirnya suhu menjadi cukup tinggi hingga awan- awan tersebut akan memijar menjadi embrio atau janin bintang yang disebut protobintang.

Awan berotasi dan temperaturnya meningkat. Embrio bintang (protostar) terbentuk. Tak lama kemudian reaksi nuklir terjadi

Reaksi nuklir di dalam inti bintang menyuplai cukup energi untuk mempertahankan tekanan di pusat sehingga proses pengerutan berhenti. Protobintang kini memulai kehidupan baru sebagai bintang deret utama

Diagram Hertzprung-Russel

Diagram Hertzprung-Russel menunjukkan tahap evolusi yang sedang dijalani oleh sebuah bintang.

Sumbu horizontal menunjukkan kelas spektrum/ temperatur/ panjang gelombang efektif

Sumbu vertikal menunjukkan luminositas/massa/magnitudo mutlak bintang

Interpretasi diagram HR

Sebaran titik dalam diagram HR

menunjukkan perbedaan usia

bintang- bintang. Bintang-

bintang dibentuk pada waktu

yang berbeda dan dikenal

dengan bintang muda dan

bintang tua.

Parameter gugus bintang,

terutama luminositas dan

temperatur permukaan, memiliki

relasi kuat dengan massa.

Berbeda titik dalam diagram

menunjukkan massa bintang

Gugus Bintang

1. Gugus bintang terbuka (asosiasi)

mengandung 100 sampai 1000 bintang yang memiliki kemiripan komposisi kimia dengan matahari. Bintang yang paling terang sebagian besar berwarna biru. Gugus bintang yang hampir 1000 terdapat di galaksi kita dan sebagian besar terdapat pada piringan. Contoh gugus bintang terbuka adalah Pleiades dan Praesepe

Gugus Bintang

2. Gugus Bola (Globular)

gugus bola terkondensasi pada pusatnya. Bentuknya sferis secara virtual. Mengandung 100.000 sampai 1000.000 bintang. Bintang paling terang berwarna merah. Dalam galaksi kita diketahui 150 buah, terdistribusi secara sferis di pusat galaksi.

Klasifikasi populasi bintang menurut J.H Oort

Jejak Evolusi Pra Deret Utama

Pada awalnya temperatur dan luminositas bintang masih rendah, dalam diagram HR letaknya di kanan bawah (titik A).

Hayashi menunjukkan bintang dengan temperatur efektif terlalu rendah tidak mungkin berada dalam kesetimbangan hidrostatis. Dalam diagram HR daerah ini disebut daerah terlarang Hayashi.

Evolusi protobintang ditandai dengan keruntuhan cepat (hampir seperti jatuh bebas). Pada akhirnyaprotobintang menyeberang daerah terlarang Hayashi (titik B). Kita sebut protobintang itu dengan bintang pra deret utama.

Dengan makin besarnya pusat pancaran, yang kekedapannya kecil, maka bintang pun makinberkurang kekedapannya. Hal ini ditandai dengan naiknya luminositas (titik C).

Pada saat itu tekanan di dalam bintang menjadi besar dan pengerutan pun berhenti. Bintangmenjadi bintang deret utama (titik D). Tahap evolusi sebelum mencapai deret utama itu kitasebut tahap praderet utama.

Waktu yang diperlukan sebuah bintang berevolusi dari awan antar bintang menjadi bintang deret utama bergantung pada massanya. Makin besar massa bintang, makin singkat waktu yang diperlukan untuk mencapai deret utama.

Contoh bintang pra deret utama

Bintang T Tauri Bintang UY Aur

Jika massa protobintang kecil, temperatur di pusat tidak cukup tinggi untuk melangsungkan reaksi pembakaran hydrogen. Protobintang ini akan mengkerut dan luminositasnya menurun. Protobintang akan mendingin menjadi bintang katai cokelat (Brown Dwarf)

Evolusi di deret utama Deret utama berumur nol

ZAMS (zero age main sequence) yaitu kedudukan bintang dengan reaksi inti di pusatnya yang komposisi kimianya masih homogen.

Nebula Pengerutan gravitasi

Temperatur lebih tinggi

Deret utama berumur nol

Pada temperatur sekitar 10 juta derajat, inti hidrogen bereaksi membentuk helium. Energi yang dibangkitkan oleh reaksi ini menyebabkan tekanan di dalam bintang menahan pengerutan bintang dan bintang menjadi mantap.

Akibat reaksi inti di pusat bintang, hidrogen di pusat bintang berkurang dan helium bertambah. Akibatnya struktur bintang berubah secara perlahan. Bintang menjadi lebih terang, radiusnya bertambah besar dan temperatur efektif berkurang, namun belum bergeser terlalu jauh dari ZAMS. Sebagai contoh, hidrogen di pusat bintang berkurang 10%, maka bintang akan lebih terang paling tinggi dua kalinya, dan temperatur efektif turun 10%. Tahap ini disebut tahap deret utama.

Bintang- bintang di Gugus Pleiades yang masih diselubungi awan antar bintang. Umur gugus ini sekitar 100 juta tahun (1/50 umur matahari)

Jejak evolusi bintang yang bermassa antara 1 M -15 M

Struktur dalam bintang pada

tahap deret utama bergantung pada massa bintang, demikian juga evolusi lanjut

bintang ditentukan oleh massanya.

Bintang bermassa besar

Reaksi pembakaran helium tidak perlu menunggu kerapatan materi di pusat terlampau besar karena temperatur di pusat sudah cukup tinggi sebelum keadaan terdegenerasi tercapai.

Bintang bermassa kecil

Pembakaran He pada pusat yang

terdegenerai sempurna

Temperatur naik

Tetapi tekanan hampir tak

berubah (tidak terjadi

pemuaian)

Temperatur terus meningkat

Materi menjadi tak

terdegenerasi

Gas berada pada temperatur

terlalu tinggi

Penyesuaian tekanan dengan

cepat

Peristiwa ini disebut kilatan Helium

Bintang bermassa sedang dan besar

Untuk bintang bermassa besar (, pada saat bintang meningalkan deret utama, temperatur di pusat sudah cukup tinggi, dan reaksi pembakaran He terjadi setelah bintang meninggalkan deret utama. Tahap selanjutnya bergerak ke kanan menjadi bintang maharaksasa merah.

AKHIR RIWAYAT HIDUP BINTANG

Kilatan Hemenyebrang ke cabang horizontal.

Makin kecil massa bintang dan makin sedikit unsur beratnya makin biru warnanya.

He habisterbentuk pusat karbon oksigen pada pusat bintang

Terjadi reaksi pembakaran H dan He sekitar pusatbintang berdenyut makin kuatmelontarkan materi bagian luarnyatersisa pusatnya yang panasPlanetary Nebula

Cincin planetary nebula mengembang dan pusatnya mengkerut Bintang katai putih

Bintang bermassa kecil

Pembakaran Heterbentuk pusat karbonpusat karbon mengkerutrapat massa dan suhu meningkatpembakaran karbon(pusat sangat terdegenerasi)reaksi pembakaran karbon sangat cepatSupernova

Bintang bermassa sedang

Pembakaran karbon berlangsung sebelum materi di pusat terdegenerasi dan tidak eksplosifterbentuk bermacam-macam inti berat Terbentuk inti besikarena suhu dan tekanan tinggi Inti besi terurai menjadi inti He dengan menyerap energiTekanan pusat bintang turun hingga pusat runtuhlapisan luar yang kaya bahan bakar masuk ke pusat yang bertemperatur tinggireaksi inti dengan laju yang tinggiledakan nuklir maha dahsyatpusat bintang runtuh menjadi sangat mampat dan baian luar terlontar

Bintang Bermassa Besar

Pusat runtuh elektron terdesak ke inti menyatu dengan proton membentuk neutronterbentuk gas kaya neutronrapat massa gas mencapai 1 milyar ton per cm3 neutron terdegenerasi melawan pengerutanbintang mantap dengan radius 10 km, namun massanya sebanding denga matahari dengan R 700.000 km. (bintang neutron)

Bintang neutron di pusat nebula kepiting

Permukaan bola yang radiusnya sama engan radius Schwarszchild disebut event horizon. Di pusat lubang hitam terdapat singularitas, yaitu daerah dimana hukum-hukum fisika yang ada tidak berlaku karena lingkungannya sangat ekstrem. Menurut Roger Penrose’s, walaupun hukum-hukum fisika tidak berlaku di dalam event horizon, namun tidak berpengaruh pada fisik luar lubang hitam.

TERIMAKASIH