Sayyidina Muhammad – Najm Thaqib (Bintang yang Menembus) (sallallahu alaihi wa sallam)
“Ashabi kan Nujoom, bi ayyihim aqta daytum ahta daytum.”
“Para sahabatku seperti bintang-bintang; siapa pun di antara mereka yang kamu jadikan panduan, kamu akan mendapat petunjuk yang benar.” – Nabi Muhammad sallallahu alaihi wa sallam
Al-Qur’an Suci Surah At-Tariq 86:1-4
وَالسَّمَاءِ وَالطَّارِقِ ﴿١﴾ وَمَا أَدْرَاكَ مَا الطَّارِقُ ﴿٢﴾ النَّجْمُ الثَّاقِبُ ﴿٣﴾ إِن كُلُّ نَفْسٍ لَّمَّا عَلَيْهَا حَافِظٌ ﴿٤﴾
Was Sama’i wat Tariq. (1) Wa ma adraka mat tariq? (2) An-Najmu ath-thaqib. (3) In kullu nafsin lamma ‘alayha hafiz. (4) (Surat At-Tariq)
“Demi langit dan yang datang pada malam hari, (1) Tahukah kamu apakah yang datang pada malam hari itu? (2) (Yaitu) bintang yang menembus, (3) Tidak ada jiwa kecuali ada penjaga atasnya.”
Apa Itu Bintang?
Perbedaan dasar antara bintang dan planet adalah bahwa bintang memancarkan cahaya yang dihasilkan di dalamnya melalui reaksi fusi (pembakaran nuklir), sedangkan planet hanya bersinar dengan cahaya yang dipantulkan.
1. Matahari [Tingkat Pertama – Maqam Qalb (Hati)]
Matahari adalah bintang khusus kita, namun, sebagai bintang, ia adalah bintang yang sangat rata-rata. Ada bintang yang jauh lebih terang, lebih redup, lebih panas, dan lebih dingin daripada matahari. Namun, pada dasarnya, semua bintang yang bisa kita lihat di langit adalah objek yang serupa dengan matahari. Matahari (dan bintang lainnya) adalah bola gas besar yang disatukan oleh gravitasinya sendiri. Gaya gravitasi terus-menerus berusaha menarik matahari ke pusatnya, dan jika tidak ada gaya lain yang melawannya, matahari akan runtuh. Tekanan keluar yang diperlukan dihasilkan oleh radiasi dari pembangkitan energi nuklir di dalam matahari.
Bagaimana Bintang Terbentuk?
Bintang terbentuk dari konsentrasi dalam awan gas antargalaksi yang sangat besar [amma]. Awan-awan ini menyusut karena tarikan gravitasi mereka sendiri. Saat awan menjadi lebih kecil, ia kehilangan sebagian energi yang tersimpan sebagai energi gravitasi potensial. Ini berubah menjadi panas yang, pada hari-hari awal embrio bintang, dapat dengan mudah keluar sehingga awan gas tetap dingin. Ketika kepadatan awan meningkat, semakin sulit bagi panas untuk keluar, sehingga pusatnya menjadi panas. Jika awan itu cukup besar, kenaikan suhu cukup untuk memicu reaksi nuklir. Ini menghasilkan lebih banyak panas, dan pembakaran hidrogen menjadi helium terjadi, seperti di matahari. Objek itu kemudian menjadi bintang. [Seorang Wali Lahir – Qalb/Matahari]
Embrio Bintang – Evolusi Awal sebuah Bintang
Pada tahap awalnya, embrio bintang masih dikelilingi oleh sisa-sisa awan gas asli tempat ia terbentuk. Pada tahap ini, sisa awan tersebut berbentuk cakram di sekitar bintang. Radiasi dari bintang secara bertahap menghilangkan cakram ini, mungkin meninggalkan sistem objek-objek yang lebih kecil, yaitu planet-planet.
Tahap Urutan Utama (Main-Sequence):
Bintang sekarang memasuki periode stabilitas yang panjang sementara hidrogen di pusatnya diubah menjadi helium dengan pelepasan energi yang sangat besar. Tahap ini disebut tahap urutan utama (main-sequence), merujuk pada diagram warna-magnitudo klasik. Sebagian besar bintang terletak dalam pita yang terdefinisi dengan baik pada diagram ini, dan satu-satunya parameter yang menentukan posisi mereka dalam pita tersebut adalah massa bintang.
Semakin besar massa bintang, semakin cepat ia membakar hidrogennya, sehingga semakin terang, semakin besar, dan semakin panas. Konversi cepat hidrogen menjadi helium juga berarti bahwa hidrogen akan habis lebih cepat untuk bintang yang lebih masif dibandingkan dengan yang lebih kecil. Untuk bintang seperti matahari, tahap urutan utama berlangsung sekitar 10 miliar tahun. Sedangkan bintang yang 10 kali lebih masif akan 10.000 kali lebih terang, tetapi hanya bertahan 100 juta tahun. Bintang dengan massa sepersepuluh matahari hanya akan memiliki kecerahan 1/10.000 dari matahari, tetapi akan bertahan hingga 1 triliun tahun.
Evolusi Pasca-Urutan Utama
Bintang-bintang tidak semuanya berevolusi dengan cara yang sama. Sekali lagi, massa bintanglah yang menentukan bagaimana mereka berubah.
BINTANG MASSA SEDANG: Bintang-bintang dengan massa mirip matahari membakar hidrogen menjadi helium di pusatnya selama fase urutan utama, tetapi akhirnya tidak ada lagi hidrogen di pusat untuk memberikan tekanan radiasi yang diperlukan untuk menyeimbangkan gravitasi. Pusat bintang kemudian menyusut hingga cukup panas untuk mengubah helium menjadi karbon. Hidrogen di lapisan cangkang terus “terbakar” menjadi helium, tetapi lapisan luar bintang harus mengembang. Ini membuat bintang tampak lebih terang dan lebih dingin, lalu menjadi raksasa merah.
2. Bintang Raksasa Merah – [Tingkat Kedua – Maqam Sir (Rahasia)]
Selama fase raksasa merah, sebuah bintang sering kehilangan banyak lapisan luarnya yang tertiup oleh radiasi dari bawah. Pada akhirnya, pada bintang-bintang yang lebih masif dalam kelompok ini, karbon dapat “terbakar” menjadi elemen yang lebih berat, tetapi akhirnya pembangkitan energi akan mereda, dan bintang akan runtuh menjadi apa yang disebut katai putih terdegenerasi. [Fana fil Fana – Peniadaan dalam Peniadaan]
3. Katai Putih – [Tingkat Ketiga – Maqam Sirr as-Sirr (Rahasia dari Rahasia)]
BINTANG MASSA KECIL: Pengetahuan kita tentang evolusi bintang-bintang ini murni teoretis karena tahap urutan utama mereka berlangsung lebih lama dari usia alam semesta saat ini, sehingga tidak ada bintang dalam rentang massa ini yang telah berevolusi sejauh ini! Kami percaya bahwa evolusi akan berlangsung seperti bintang massa sedang, kecuali bahwa suhu di dalamnya tidak akan pernah cukup tinggi untuk memulai pembakaran helium.
4. Katai Hitam – [Tingkat Keempat – Maqam Khafa (Tersembunyi)]
Hidrogen akan terus “terbakar” di lapisan cangkang, tetapi akhirnya akan habis seluruhnya. Bintang kemudian akan semakin dingin dan dingin, berakhir setelah sekitar 1 triliun tahun sebagai katai hitam. [Maqam Khafa (Tersembunyi)]
BINTANG MASSA TINGGI: Hanya ada sedikit bintang dengan massa lebih dari lima kali massa matahari, tetapi evolusi mereka berakhir dengan cara yang sangat spektakuler. Seperti yang telah disebutkan, bintang-bintang ini melalui tahap evolusi mereka sangat cepat dibandingkan dengan matahari. Seperti bintang massa sedang, mereka “membakar” semua hidrogen di pusat mereka dan melanjutkan dengan cangkang “pembakaran” hidrogen dan “pembakaran” helium di pusat. Mereka menjadi lebih terang dan lebih dingin di luar dan disebut super raksasa merah.
“Pembakaran” karbon dapat berkembang di pusat bintang, dan serangkaian cangkang “pembakaran” elemen yang kompleks dapat terbentuk menjelang akhir kehidupan bintang. Pada tahap ini, banyak elemen kimia yang berbeda akan dihasilkan di dalam bintang, dan suhu pusatnya akan mendekati 100 juta derajat Kelvin.
Untuk semua elemen hingga besi, penambahan nukleon ke inti menghasilkan energi, sehingga memberikan kontribusi kecil pada keseimbangan di dalam bintang antara gravitasi dan radiasi. Untuk menambahkan lebih banyak nukleon ke inti besi, diperlukan energi, sehingga begitu pusat bintang terdiri dari besi, tidak ada lagi energi yang dapat diekstraksi. Inti bintang kemudian tidak memiliki perlawanan terhadap gaya gravitasi, dan begitu mulai menyusut, keruntuhan yang sangat cepat akan terjadi. Proton dan elektron bergabung membentuk inti yang terdiri dari neutron, dan sejumlah besar energi gravitasi dilepaskan. Energi ini cukup untuk meledakkan semua bagian luar bintang dalam ledakan hebat, dan bintang menjadi supernova. [Maqam Khafa, Rahasia Kiamat, Zilzalah – Guncangan Massa]
Cahaya dari satu bintang ini kemudian seterang cahaya dari semua 100 miliar bintang lain di galaksi. [Menuju Akhfa – Lubang Hitam]
5. Lubang Hitam – [Tingkat Kelima – Maqam Akhfa (Paling Tersembunyi)]
Lubang hitam bintang dibuat ketika pusat bintang yang sangat besar runtuh ke dalam dirinya sendiri, atau kolaps. Ketika ini terjadi, itu menyebabkan supernova. Supernova adalah bintang yang meledak yang melemparkan sebagian bintang ke luar angkasa. Lubang hitam adalah wilayah geometris ruang-waktu yang menunjukkan efek gravitasi yang sangat kuat sehingga tidak ada apa pun—termasuk partikel dan radiasi elektromagnetik seperti cahaya—yang dapat keluar dari dalamnya. Gravitasi sangat kuat karena materi telah dipadatkan ke dalam ruang yang sangat kecil. Ini bisa terjadi ketika sebuah bintang sedang sekarat.
Karena tidak ada cahaya yang bisa keluar, orang tidak bisa melihat lubang hitam. Mereka tidak terlihat. Teleskop ruang angkasa dengan alat khusus dapat membantu menemukan lubang hitam. Alat khusus ini dapat melihat bagaimana bintang-bintang yang sangat dekat dengan lubang hitam bertindak berbeda dari bintang lain.
Selama fase eksplosif ini, semua elemen dengan berat atom lebih besar dari besi terbentuk dan, bersama dengan sisa wilayah luar bintang, diledakkan ke ruang antargalaksi. Inti pusat neutron tertinggal sebagai bintang neutron yang bisa menjadi pulsar.
Yang luar biasa dari ini adalah bahwa bintang-bintang pertama hampir sepenuhnya terdiri dari hidrogen dan helium, dan tidak ada oksigen, nitrogen, besi, atau elemen lain yang diperlukan untuk kehidupan. Semua ini dihasilkan di dalam bintang-bintang masif dan disebarkan ke seluruh ruang angkasa oleh peristiwa supernova seperti ini. Kita terdiri dari materi yang telah diproses setidaknya sekali, dan mungkin beberapa kali, di dalam bintang-bintang.
Energi Ikat – Atom
Blok bangunan dasar atom adalah proton, neutron, dan elektron. Proton dan neutron dapat dipecah menjadi quark, tetapi ini terjadi pada energi yang lebih tinggi daripada yang ditemukan di bintang-bintang. Energi ikat inti atom diplot terhadap nomor atom inti. Energi dilepaskan oleh fusi elemen ringan menjadi elemen yang lebih berat (elemen di sebelah kiri) atau fisi elemen berat menjadi elemen yang lebih ringan (elemen di sebelah kanan). Besi adalah elemen tertinggi pada grafik, dan yang paling stabil. Ia tidak dapat melepaskan energi melalui fusi maupun fisi.
Proton membawa muatan positif dan berada bersama neutron di inti atom. Pada suhu kamar, atom mengandung jumlah elektron yang sama dengan jumlah proton di inti, yang membuat atom netral secara elektrik. Elektronlah yang menentukan sifat fisik dan kimia elemen sebagaimana kita alami di Bumi.
Atom hidrogen memiliki satu proton dan satu elektron yang mengorbit, sedangkan atom besi-56 memiliki 26 elektron yang mengelilingi inti yang berisi 26 proton dan 30 neutron. Notasi normalnya adalah 56Fe. Jumlah protonlah yang menentukan identitas sebuah elemen. Untuk setiap elemen, jumlah neutron dapat bervariasi, dan atom dengan jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda disebut isotop. Misalnya, besi memiliki isotop stabil dengan 28, 30, dan 31 neutron.
Neutron dan proton diikat bersama di dalam inti oleh ‘gaya kuat’. Gaya kuat hanya bekerja pada jarak yang sangat kecil tetapi mampu mengatasi tolakan elektrostatik antara proton. Inti yang paling erat terikat adalah yang berada dekat dengan besi dalam tabel periodik elemen. Kekuatan ikatan ini diukur dengan energi ikat per nukleon, di mana ‘nukleon’ adalah nama kolektif untuk neutron dan proton.
Ini juga kadang-kadang disebut defek massa per nukleon. Ini mencerminkan fakta bahwa massa total inti lebih kecil daripada jumlah massa neutron dan proton individu yang membentuk inti. Perbedaan massa ini setara dengan energi yang dilepaskan dalam pembentukan inti. Grafik memetakan energi ikat sebagai fungsi nomor atom atau jumlah nukleon per atom. Penurunan umum energi ikat di luar besi disebabkan oleh fakta bahwa, ketika inti semakin besar, kemampuan gaya kuat untuk melawan gaya elektrostatik antara proton menjadi lebih lemah.
Puncak energi ikat pada 4, 8, 16, dan 24 nukleon adalah konsekuensi dari stabilitas besar helium-4, kombinasi dua proton dan dua neutron. Energi ikat maksimum pada besi berarti bahwa elemen yang lebih ringan dari besi melepaskan energi ketika difusi.
Ini adalah sumber energi di bintang-bintang dan bom hidrogen. Dari grafik, dapat dilihat bahwa pelepasan energi terbesar terjadi saat memfusi hidrogen untuk membentuk helium. {Zikir HUuuuu}
Elemen yang lebih berat dari besi hanya melepaskan energi ketika dipecah, seperti dalam kasus plutonium dan uranium yang digunakan dalam bom atom pertama. Elemen yang lebih berat dari besi dibuat di bintang-bintang dengan menangkap neutron ke inti atom. Ini terjadi di beberapa raksasa merah dan dalam ledakan supernova. Isotop baru tercipta ketika atom menangkap neutron. Jika isotop ini tidak stabil, maka neutron dapat berubah menjadi proton, melepaskan elektron. Ini disebut peluruhan beta dan merupakan bentuk peluruhan radioaktif yang juga diamati di Bumi. Dengan mengubah neutron menjadi proton, atom telah meningkatkan nomor atomnya satu dan menjadi elemen berikutnya dalam tabel periodik. Atom itu kemudian dapat menangkap neutron lain, dan seterusnya, sehingga dengan menggunakan besi sebagai inti benih, dimungkinkan untuk membangun semua elemen yang lebih berat dari besi dalam tabel periodik.
Perbedaan antara sintesis elemen di raksasa merah dan supernova adalah bahwa dalam supernova, aliran neutron lebih besar, dan atom dapat menangkap neutron kedua atau ketiga sebelum sempat meluruh beta. Ini menghasilkan produksi serangkaian elemen yang berbeda dari yang dihasilkan di raksasa merah, di mana aliran neutron jauh lebih sedikit.
Leave a Reply