Bintang Meledak di Lengan Galaksi Whirlpool (M51)

Sebuah peristiwa bintang meledak atau supernova teramati telah terjadi di galaksi Whirlpool alias galaksi Pusaran. Galaksi Whirlpool atau galaksi M51 menurut katalog Charles Messier merupakan galaksi yang amat populer dalam astronomi, sebab mudah diamati dengan binokuler kecil (magnitud visualnya +8,4) dan menampakkan struktur spiral mirip pusaran air yang amat elok (dari sinilah nama Whirlpool atau Pusaran berasal). Karenanya sebuah anomali dalam galaksi ini sontak mendapatkan perhatian luas. Pun demikian dengan supernova kali ini, yang berdasarkan tatanama astronomi dinamakan SN 2011dh.

Supernova SN 2011dh pertama kali dideteksi Amedee Riou, astronom amatir dari Perancis, pada 31 Mei 2011, tatkala menyadari hadirnya sebuah bintang dengan magnitud visual +14 di salah satu lengan galaksi Whirlpool. Perbandingan dengan citra galaksi Whirlpool yang tiga minggu sebelumnya menunjukkan bintang tersebut awalnya tidak ada. Riou kemudian melaporkan eksistensi bintang tersebut sebagai kemungkinan supernova, yang dikodekan sebagai PSN J13303600 + 4706330. Obyek yang sama juga dilihat Thomas Griga, astronom amatir Jerman, pada 1 Juni. Konfirmasi diperoleh dari observasi Tom Reiland (AS)  dan Stephane Lamotte Bailey (Perancis) pada 2 Juni.



Supernova SN 2011dh memiliki deklinasi +47? 10’ 11” dan ascensio recta 13j 30m 5,1d (J2000,00). Relatif terhadap pusat galaksi Whirlpool supernova ini terletak di 2,3’ sebelah timur dan 1,5’ sebelah selatan. Secara visual supernova ini berada di tengah–tengah sepasang bintang terang yang menghiasi sisi selatan galaksi. Observasi lanjutan oleh Palomar Transient Factory dan Galaxy Zoo Supernova Project menunjukkan supernova ini memiliki magnitud visual +13,5 dan spektrumnya konsisten dengan ciri–ciri supernova tipe II, yakni supernova yang diikuti dengan keruntuhan inti bintang leluhurnya. Spektrum puing–puing supernova SN 2011dh mengembang menjauhi lokasi bintang leluhurnya ke segala arah dengan kecepatan 17.600 km/detik.

Posisi galaksi Whirlpool relatif terhadap bintang terang Alkaid yang ada di ujung teratas rasi bintang Biduk (Ursa Mayor). Disimulasikan dengan Starry Night.

Analisis Weidong Li dan rekan–rekannya dari University of California Berkeley menunjukkan bintang leluhur supernova SN 2011dh kemungkinan terekam dalam database citra teleskop ruang angkasa Hubble yang diambil pada bulan April 2005 lewat instrumen Advanced Camera for Survey (ACS). Obyek tersebut terletak pada deklinasi +47? 10’ 11,55” ascensio recta 13j 30m 5,119d (J2000,00) dengan ketidakpastian posisi hanya 0,09”. Obyek ini memiliki magnitud visual +21,8 dengan ciri–ciri spektrum konsisten dengan spektrum bintang superraksasa kuning yang massif dengan massa 18–24 Matahari. Namun Li juga menggarisbawahi bintang leluhur supernova SN 2011dh bisa juga merupakan gerombolan bintang padat dengan bintang yang meledak sebagai salah satu anggotanya. Bisa juga bintang leluhur itu tersembunyi di balik obyek ini. Untuk memastikannya, analisis lebih lanjut terus dilakukan.

Galaksi Whirlpool adalah salah satu obyek favorit bagi para astronom amatir. Terletak di dalam rasi bintang Canes Venatici dan berdekatan dengan perbatasan rasi Biduk/Beruang Besar (Ursa Mayor) yang menghiasi langit utara dengan Big Dipper–nya, galaksi Whirlpool telah menarik perhatian manusia sejak 170 tahun silam saat pertama kali disketsa Third Earl of Rosse di Birr Castle (Irlandia) lewat observasi berbasis teleskop pemantul 180 cm. Pada saat ini bila dilihat dari Indonesia, galaksi Whirlpool telah bertengger tinggi di langit utara saat Matahari terbenam dan baru akan lenyap dari pandangan pada pukul 02:00 WIB. Untuk mencari galaksi ini bisa berpatokan pada bintang terang Alkaid (magnitud visual +2) yang terletak di ujung atas rasi Biduk. Dari bintang ini galaksi Whirlpool terletak 3,5? di sebelah baratnya.

Galaksi Whirlpool terletak 31 juta tahun cahaya dari Bumi dan spektrumnya menunjukkan tanda–tanda geseran merah (redshift) yang berkorelasi dengan kelajuan 600 km/detik menjauhi Bumi seiring ekspansi jagat raya. Pusat galaksi Whirlpool nampak cukup cemerlang dan diduga terdapat lubang hitam supermassif didalamnya. Galaksi ini bertetangga dengan galaksi NGC 5195 yang lebih kecil. Cukup mengesankan, meskipun kecil namun gangguan gravitasi galaksi NGC 5195 yang menyebabkan terjadinya pembentukan bintang–bintang di dalam galaksi Whirlpool.

Supernova merupakan salah satu tahap krusial yang harus dilalui bintang–bintang dalam perjalanan hidupnya. Sebuah bintang pada dasarnya eksis karena adanya keseimbangan antara tekanan radiatif produk reaksi fusi termonuklir di intinya dengan tarikan gravitasi akibat massanya sendiri. Namun keseimbangan ini tidak bertahan terus–menerus. Tatkala mulai kehabisan Hidrogen, gravitasi membuat bintang mengerut dan mulailah reaksi fusi Helium memproduksi Karbon berlangsung sehingga bintang mengembang kembali. Situasi yang sama pun berulang saat Helium habis sehingga reaksi fusi Karbon mulai berlangsung.

Bintang leluhur supernova SN 2011dh (dalam lingkaran) berdasarkan citra instrumen ACS teleskop ruang angkasa Hubble pada spektrum visual. Kredit foto : STScI, 2005 dalam Li dkk, 2011

Ketika kehabisan bahan bakar kembali terjadi, gravitasi memaksa bintang kembali mengerut sehingga tekanan dan suhu di inti bintang melonjak hebat dan memaksa bintang membakar habis sisa–sisa bahan bakarnya dalam tempo singkat. Inilah supernova tipe II yang berlangsung selama berminggu–minggu dan melontarkan kerak bintang ke angkasa sebagai puing–puing ledakan. Sementara inti bintangnya akan terus mengerut sehingga memaksa proton dan elektron bergabung menjadi satu membentuk neutron. Pada akhirnya akan tersisa obyek sangat padat yang berotasi amat cepat dengan diameter 10–15 km yang berisikan 1057 neutron. Itulah bintang neutron.

Perbandingan citra galaksi Whirlpool sebelum dan sesudah 31 Mei 2011 berdasarkan observasi Bailey. Tanda panah menunjukkan posisi supernova SN 2011dh, yang tidak muncul di citra sebelah kiri. Kredit foto : Bailey, 2011

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 leluhurnya, 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 2011dh menyajikan kesempatan langka bagi kita menyaksikan bekerjanya alam semesta yang mengagumkan.

Citra hires

Foto Supernova alias Bintang Meledak dikawasan Lengan Galaksi M51 Rasi Beruang Besar atau Ursa Mayor di langit utara. Kredit : Pete Lawrence (Supernova) dan Giovanni Benintende (M51)

Ma'rufin Sudibyo

Orang biasa saja yang suka menatap bintang dan sedang mencoba menjadi komunikator. Saat ini sebagai ketua tim ahli Badan Hisab dan Rukyat Daerah (BHRD) Kebumen, Jawa Tengah. Aktif pula dalam Lembaga Pengkajian dan Pengembangan Ilmu Falak Rukyatul Hilal Indonesia (LP2IF RHI), Ikatan Cendekiawan Falak Indonesia (ICFI), Jogja Astro Club dan International Crescent Observations Project(ICOP). Juga sebagai pembimbing dan pendamping Forum Kajian Ilmu Falak (FKIF) Gombong dan Majelis Kajian Ilmu Falak (MKF) Kebumen, keduanya di Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah.

Leave a Reply