Black Hole vs bintang dengan Super Computer bertahan atau hancur


Science | 28 November 2021


Bila lubang hitam yang super padat di tengah galaksi, bertemu dengan sebuah bintang. Apa yang terjadi.

Banyak pertanyaan dari ilmuwan, ketika bintang tertarik gravitasi yang sangat kuat. Apakah bintang langsung hancur, atau tetap bertahan melintas di orbit ruang angkasa.
Jawaban sederhana, bintang pasti di tarik dan gas akan masuk ke lubang hitam, dan tidak lama bintang akan habis.
Di alam semesta tidak persis seperti itu.

Jawaban dari Nasa, seberapa besar bobot sebuah bintang dan seberapa dekat bintang melintas ke lubang hitam.
Bukan ukuran bintang besar atau bintang lebih kecil dapat bertahan, tapi faktor utama adalah kepadatan bintang.
Dimana bintang memiliki kekuatan gravitasi internal yang lebih kuat, dan bintang lain yang hanya memiliki kepadatan rendah dengan gas berlimpah.

Simulasi dibuat dengan 8 ukuran bintang berbeda, dan melintas di orbit yang sama.
Ketika bintang bertemu dengan lubang hitam supermasif dengan massa 1 juta kali massa matahari.

Lubang hitam yang dimaksud adalah lubang hitam di tengah galaksi, atau lubang hitam supermasif.

Di tengah galaksi merupakan kota yang padat dan lebih banyak bintang.
Bintang di tengah galaksi dapat terombang ambing, bahkan putarannya tidak mengikuti gerakan jutaan - miliaran bintang lain di dalam galaksi sendiri

Bintang di bagian terdekat dengan lubang hitam, beberapa bintang akan berputar dengan arah berbeda beda.
Menjadi pertanyaan, mengapa beberapa bintang dapat bertahan disana, dan tetap melintas di orbit, tidak mendatar, kadang dapat berputar ke arah atas dan kembali ke bawah lalu kembali lagi.


Sebelumnya tim astronom pernah mengamati sebuah bintang disebut S2. Bertahun tahun penelitian melihat gerakan orbit bintang tersebut, diperkirakan akan ditelan oleh lubang hitam. Sampai akhirnya diketahui bintang tersebut lolos dan tetap mengorbit seperti biasa.

Bintang seperti S2 tetap ada walau terombang ambing dengan kekuatan gravitasi lubang hitam.
Sebuah bintang adalah gumpalan gas dengan massa sangat besar. Dan bintang menyala akibat fusi nuklir di inti bintang.

Ketika bintang semakin dekat ke lubang hitam. Massa gas bintang akan merenggang.
Beberapa massa gas akan tertarik menjadi aliran gas ke arah yang menghadap lubang hitam.
Massa gas bintang dapat keluar darai kekuatan gravitasi bintang sendiri

Gangguan dari gravitasi lubang hitam disebut gangguan pasang surut.
Tapi tidak semua massa bintang akan terganggu. Dan bintang dapat mempertahankan massa yang dimiliki, walau sedikit tertarik kekuatan gravitasi dan kembali normal menjadi bintang setelah menjauh dari lubang hitam.

Simulasi pertama menggabungkan efek teori fisik Einstein relativitas umum dengan model realistis kepadatan bintang.

Simulasi computer dibuat dengan orbit bintang terdekat ke black hole dengan jarak 38 juta km. Atau sekitar 2/3 jarak matahari ke planet Merkurius. Jarak tersebut sangat dekat dan bintang akan mengalami kekuatan gravitasi lain.

kekuatan gravitasi black hole vs bintang

Bintang yang dibuat sebagai simulasi dengan super komputer dengan perbandingan dari ukuran 0.1 dari matahari sampai 10x kali massa matahari.



Bintang memiliki kepadatan berbeda beda baik ukuran besar maupun kecil.

Bintang berukuran besar belum tentu kepadatan lebih tinggi, atau bintang ukuran kecil bisa saja memiliki kepadatan lebih tinggi.
Dalam simulasi, cahaya kuning disebutkan kepadatan bintang lebih tinggi.
Sedangkan biru adalah kepadatan bintang  yang lebih rendah



Ketika bintang mendekat ke arah lubang hitam ada perbedaan yang terjadi.

Bintang berukuran 0,15x dari matahari, tapi dengan kepadatan tinggi. Ketika bintang mendekati lubang hitam, maka bintang akan terganggu oleh gaya gravitasi lubang hitam
Tetapi bintang belum tentu hancur dan dapat bertahan.
Bahkan kembali seperti semula setelah bintang menjauhi lubang hitam.
Dengan kekuatan gravitasinya sendiri, bintang akan menarik kembali massa gas yang sudah tertarik sebelumnya.

Bintang dengan ukuran 10x lebih besar dari Matahari, walau ukuran sangat besar tetapi memiliki kepadatan rendah.
Bintang besar yang tertarik dapat bernasib buruk, gas akan total tertarik, memanjang terkena kekuatan gravitasi lubang hitam dan bintang akan hancur alias lenyap tidak berbentuk bintang lagi
Sebagian gas akan tertarik lubang hitam dan lubang hitam akan melempar gas sebagai "jet" di tengah inti galaksi.

Bintang dengan massa besar seperti ukuran 0.15, walau bintang ukuran yang kecil. Dapat mempertahankan gasnya, dan lolos dari gravitasi lubang hitaml

gas bintang tertarik

Kesimpulan
Bintang yang melintas dekat lubang hitam, tidak semua berdampak dengan kehancuran bintang.

Simulasi menunjukan, massa bintang (baik bintang berukuran kecil dan besar dengan orbit yang sama) akan dipengaruhi oleh kekuatan gravitasi lubang hitam. Tetapi tidak semua bintang akan bernasib sama, dapat saja hancur, atau tetap bertahan.

Faktor yang mempengaruhi bukan ukuran massa bintang, melainkan kepadatan sebuah bintang.
Bila kepadatan bintang lebih besar (lebih kuat mempertahankan gas di bintang), maka bintang dapat bertahan walau sedikit terganggu ketika melintas dekat dengan lubang hitam.

Dari simulasi dengan ukuran bintang 0,15, 0,3, 0,7 dari massa matahari mungkin akan bertahan "bila" kepadatan bintang tinggi.

Sedangkan bintang dengan kepadatan rendah, dengan ukuran kecil dan terbesar, antara 0,4, 0,5, 3x bahkan 10x lebih besar dari massa matahari.
Kepadatan yang rendah membuat bintang tidak dapat menahan gas yang tertarik lubang hitam.
Bintang akan hancur karena kehabisan gas yang ditarik oleh lubang hitam.

Para ilmuwan juga membuat perkiraan dari simulasi, bagaimana dengan karakteristik lain, seperti massa lubang hitam yang berbeda dan jarak kekuatan gravitasi dapat mempengaruhi gangguan pasang surut.

Dengan simulasi dampak kehancuran bintang di alam semesta menghadapi lubang hitam dapat diperkirakan.
Apakah sebuah bintang akhirnya bertahan, atau sebuah bintang diperkirakan akan hancur dan lenyap selamanya ketika bertemu sebuah lubang hitam  ditengah galaksi.


Berita terkait
Gambar yang ditampilkan ini mungkin terlihat seperti gambar langit malam ketika bersih dan penuh bintang. Tetapi jangan salah, ini bukan cahaya bintang yang kita lihat di malam hari. Setiap titik putih ini mewakili 25.000 dari pemetaan mengunakan sinyal radio.

Tim ESA meneliti melihat 2 lubang hitam supermasif saling berputar di tengah galaksi NGC 7727. Terbentuk dari 2 galaksi yang bergabung, tapi inti galaksi atau 2 lubang hitam disana belum bergabung. Walau tabrakan keduanya terjadi sejak 1 miliar tahun lalu.



Misi Lucy berhasil diluncurkan, sebuah pesawat ruang angkasa yang meneliti asteroid Trojan. Melakukan perjalanan selama 12 tahun. Dalam orbit planet Jupiter terdapat 2 kelompok asteroid. Diperkirakan asteroid disana memiliki data awal pembentukan tata surya. Pesawat ruang angkasa harus mengejar 2 sisi orbit

Apakah galaksi Bima Sakti perputar rata atau seperti ombak. Peneliti IAC mengatakan ada data di tepi galaksi semuanya naik turun layaknya air pasang surut. Kadang diatas kadang lebih di bawah, tetapi periode waktu 600 juta tahun. Ada bagian lengan galaksi seperti keluar di lengan Sagitarius. Sulit melihat lengan galaksi kita sendiri, astronom hanya melihat gambaran kasar saja.

Dimana tempat paling sepi di bumi. Bahkan manusia amat sangat jarang tinggal disana. Masih ada bahkan separuh bumi relatif masih kodong. Hanya saja daerah tersebut ada di wilayah gurun dan tundra serta wilayah iklim dingin. Indonesia hanya tersisa di Kalimantan dan Irian Jaya

Planet terdiri dari planet berbatu, planet gas. Lalu berapa batas ukuran planet, bahkan menjadi sebuah bintang..Bila kandungan gas sebuah planet setara 80x massa Jupiter, dipastikan disana akan menjadi sebuah bintang. Tetapi dengan massa 13x dari massa Jupiter saja, sudah dapat membentuk bintang yang dinamai bintang kerdil katai coklat. Bedanya bintang kelas tersebut tidak mampu menghasilkan panas.

Lubang hitam tidak hanya terkati dengan inti galaksi. Atau bintang raksasa yang meledak dan mati sampai membentuk dirinya menjadi lubang hitam. Peneliti mendapatkan lubang hitam terkecil. Yang massanya setara 3,3 kali lebih besar dari Matahari. Dan sudah cukup membentuk sebuah lubang hitam baru.



Rosette nebula adalah wilayah cluster bintang. 2 bintang raksasa ada disana, dan bintang raksasa lain akan menganggu lahirnya proto planet karena tersapu oleh angin bintang yang kuat. Wilayah nebula ini menjadi salah satu pembibitan bintang yang sangat padat

Bentuk lubang hitam tidak pernah bisa dilihat, karena dikelilingi oleh cahaya bintang. Tapi peneliti dapat mengetahui bila ada tanda aneh, dan memperkirakan adanya sebuah lubang hitam. Seperti apa bentuknya memang tidak bisa dipastikan. Banyak yang mengatakan sangat besar, mungkin tidak sebesar perkiraan kita.




No popular articles found.