Apa Itu Bintang? Asal dan Variasinya

KOMPAS.com - Manusia sudah akrab dengan bintang yang bisa dilihat di malam hari sebagai titik cerah, titik kecil atau setitik cahaya di langit. 

Bintang juga menjadi topik puisi, cerita dan lagu yang tidak terhitung jumlahnya. Tapi, sebenarnya apa itu bintang?

Mengenal bintang

Dikutip dari situs resmi National Aeronautics and Space Administration (NASA), bintang adalah obyek astronomi yang paling dikenal luas dan mewakili blok bangunan dan galaksi yang paling mendasar.

Bintang adalah bola gas bercahaya di mana sebagian besar unsur pembentuk bintang adalah hidrogen dan helium yang disatukan oleh gravitasinya sendiri. Temperaturnya sangat tinggi di intinya sehingga terjadi fusi nuklir, menghasilkan energi.

Tekanan luar gas yang dipanaskan oleh fusi diimbangi oleh tarikan gravitasi ke dalam, membuat bintang berada dalam keseimbangan hidrostatik.

Keseimbangan kekuatan hidrostatik ini berlangsung selama sebagian besar kehidupan bintang, mempertahankan suhu tetapnya.

Radiasi dan konveksi membawa energi dari inti keluar melalui atmosfer bintang. Ketika energi menjadi tinggi di atmosfer sehingga wilayah di atasnya transparan, ia keluar ke ruang angkasa sebagai cahaya dari semua panjang gelombang serta angin bintang.

Meskipun bintang-bintang mungkin terlihat diam di tempat (statis), bintang-bintang berputar dan tingkat luminositas (cahaya) bintang bervariasi.

Ada ratusan miliar bintang di Galaksi Bima Sakti saja. Di antaranya adalah Matahari, bintang terdekat dengan bumi, tempat tinggal manusia.

Asal bintang

Dari mana asalnya bintang? Setiap bintang terbentuk dalam awan besar gas dan debu. Seiring waktu, gravitasi menyebabkan awan berkontraksi, membuat gas semakin dekat dan berdekatan.

Semakin banyak gas yang terakumulasi di pusat, itu menjadi lebih padat dan tekanan meningkat. Ini menyebabkannya memanas dan mulai bersinar.

Gravitasinya terus menarik gas dan debu, semakin meningkatkan massa dan demikian pula tekanan dan suhunya.

Akhirnya, pusatnya mencapai jutaan derajat celcius, cukup panas untuk memadukan inti hidrogen dan menghasilkan energi yang kuat.

Panas yang dihasilkan fusi nuklir menyebabkan gas di pusat bintang mengembang, memberikan tekanan keluar. Saat keseimbangan hidrostatik tercapai, sebuah bintang terlahir.

Fusi nuklir memberi kekuatan pada bintang sampai suatu saat akhirnya kehabisan bahan bakar dan mati.

Sebagian besar bintang terbentuk dalam kelompok-kelompok padat yang disebut gugus bintang (star clusters), yang darinya mayoritas dikeluarkan.

Variasi bintang

Meskipun terlihat seperti titik cahaya yang sama dari sudut pandang manusia di bumi, sebenarnya bintang-bintang berbeda satu sama lain dalam banyak hal.

Bintang-bintang bervariasi dalam hal sebagai berikut:

Bintang-bintang juga berubah selama rentang hidupnya.

Massa bintang menentukan suhu dan luminositasnya serta bagaimana sebuah bintang akan hidup dan mati.

Bintang yang lebih masif adalah bintang yang semakin panas terbakar, semakin cepat menggunakan bahan bakarnya dan semakin pendek umurnya.

Bintang terpanas dan paling masif berwarna biru dan cerah. Sedangkan bintang yang paling dingin dan kurang masif berwarna merah dan redup.

Mengapa bintang penting?

Tanpa bintang, manusia tidak akan berada di bumi sama sekali. Pada awal alam semesta, satu-satunya unsur yang ada adalah hidrogen, helium dan sejumlah kecil lithium.

Bintang-bintang sangat penting untuk pembuatan dan persebaran unsur-unsur berat seperti karbon, nitrogen dan oksigen. Semua elemen lain yang ada terjadi secara alami, terbentuk selama kehidupan dan kematian bintang-bintang.

Di akhir kehidupan bintang, sebagian materi dihembuskan ke luar angkasa, yang akan menyediakan gas dan debu untuk membentuk bintang-bintang baru, planet-planet dan semua yang ada di dalamnya termasuk tubuh manusia.

Umur, persebaran dan komposisi bintang-bintang di sebuah galaksi dapat digunakan untuk melacak sejarah, dinamika dan evolusi suatu galaksi. Karakteristik bintang-bintang sangat terkait dengan karakteristik sistem planet yang menyatu dengannya.

Ketika matahari lahir, gaya gravitasinya menahan gas dan debu di orbit, memungkinkan pembentukan bumi. Sekarang matahari memegang planet-planet dalam orbitnya, memanaskan permukaan bumi, mendorong iklim dinamis bumi dan memicu fotosintesis.

Bagaimana bintang dipelajari?

Studi tentang kelahiran, kehidupan dan kematian bintang adalah pusat dari bidang astronomi. Manusia bisa melihat bintang dengan mata telanjang. Tetapi untuk mengamati bintang secara terperinci, manusia bergantung pada teknologi di darat dan di luar angkasa.

Teleskop berbasis darat (ground-based telescopes) memungkinkan para ilmuwan melihat cahaya yang tampak, gelombang radio dan cahaya inframerah.

Satelit yang mengorbit bumi, mengorbit matahari atau perjalanan melalui ruang angkasa memungkinkan para ilmuwan mengamati cahaya pada semua panjang gelombang,

Peralatan tersebut juga membuat pengamatan ilmuwan bebas dari efek kabur dan kabur akibat atmosfer bumi serta memungkinkan ilmuwan mengambil sampel angin matahari.

Di laboratorium, para ilmuwan melakukan percobaan untuk menyimpulkan sifat atom dan molekul bintang dan untuk menyelidiki cara kerja fusi nuklir bintang.

Akhirnya, para ilmuwan menggunakan permodelan teoritis dan simulasi komputer untuk menghitung sifat-sifat bintang, seperti kerapatan, tekanan, kecepatan atau komposisi yang berubah seiring waktu.