Seperti apa tampilan Matahari kita setelah mati? Para ilmuwan telah membuat prediksi baru tentang bagaimana ini terjadi nantinya, setidaknya dalam 5,4 miliar tahun lagi.
Matahari berusia sekitar 4,6 miliar tahun, yang diukur berdasarkan usia benda-benda lain di Tata Surya yang terbentuk pada sekitar waktu yang sama. Dan, berdasarkan pengamatan terhadap bintang-bintang lainnya, para astronom telah memperkirakan bahwa matahari akan mencapai akhir hidupnya setelah mencapai sekitar 10 miliar tahun. Artinya, waktu yang tersisa sampai matahari mati adalah sekitar 5,4 miliar tahun lagi.
Sebuah tim astronom internasional, termasuk Profesor Albert Zijlstra dari School of Physics & Astronomy, memprediksi jika saatnya tiba, matahari akan berubah menjadi sebuah lingkaran besar yang bercahaya, berupa gas dan debu di angkasa, yang dikenal sebagai nebula planeter.
Diberi nama sebagai nebula planeter bukan karena benar-benar ada hubungannya dengan planet, tetapi karena ketika untuk pertama kalinya ditemukan oleh William Herschel pada akhir abad ke-18, penampakan bintang mati mirip dengan planet-planet yang diamati melalui teleskop saat itu.
Tim astronom internasional telah menggunakan pemodelan komputer untuk menentukan bahwa sebuah nebula planeter menandai 90% akhir dari semua bintang hidup yang masih aktif. Secara bertahap bertransisi dari bintang raksasa merah menjadi katai putih yang mengecil. Tapi, selama bertahun-tahun, para ilmuwan tidak yakin apakah matahari di galaksi kita akan mengikuti nasib yang sama. Alasannya, karena matahari dianggap memiliki massa terlalu rendah untuk menjadi sebuah nebula planeter yang dapat terlihat.
Untuk mengetahuinya, tim peneliti mengembangkan sebuah simulasi perbintangan baru, pemodelan data yang memprediksi siklus hidup berbagai bintang. Model ini digunakan untuk memprediksi kecerahan (atau luminositas) dari lapisan luar bintang yang dilepaskan, untuk bintang-bintang dari berbagai ukuran massa dan usia. Penelitian ini diterbitkan di Nature Astronomy .
Prof Zijslra menjelaskan: “Ketika sebuah bintang mati, ia akan mengeluarkan sekumpulan gas dan debu – lapisan luar atau envelope – menuju angkasa. Lapisan luar itu bisa mencapai setengah dari massa bintangnya. Ia menampakkan inti dari bintangnya, di mana pada titik ini pada kehidupan bintang, telah kehabisan bahan bakarnya, akhirnya meredup dan mati.
“Baru kemudian intinya yang sangat panas membuat lapisan luar bintang yang dilepaskan bersinar terang sekitar 10.000 tahun – periode singkat dalam astronomi. Inilah yang membuat nebula planeter terlihat. Beberapa di antaranya sangat terang sehingga dapat dilihat dari jarak yang sangat jauh yang berjarak puluhan juta tahun cahaya, di mana bintang itu sendiri terlalu redup untuk dapat dilihat.”
Model ini juga memecahkan masalah lain yang telah membingungkan para astronom selama seperempat abad.
Sekitar 25 tahun yang lalu, para astronom melihat sesuatu yang aneh: nebula planet paling terang di galaksi lain semuanya memiliki tingkat kecerahan yang sama. Ini berarti, setidaknya secara teoretis, dengan melihat nebula planetari di galaksi lain, para astronom dapat menghitung seberapa jauh jaraknya.
Tapi sementara data-data telah memperkiarakan bahwa ini benar, model ilmiah menyatakan sebaliknya. Prof Zijlstra menambahkan: “Bintang-bintang tua dengan massanya yang rendah seharusnya menjadi nebula planeter lebih redup daripada bintang muda yang lebih masif. Ini telah menjadi sumber konflik selama 25 tahun terakhir.
Pemodelan komputer yang baru menunjukkan bahwa setelah pelepasan lapisan luarnya, bintang-bintang memanas tiga kali lebih cepat daripada yang ditemukan di model lama. Ini membuatnya lebih mudah bagi bintang dengan massa yang rendah, seperti matahari, untuk membentuk nebula planeter yang terang. Tim menemukan bahwa dalam model-model baru, matahari hampir sama dengan bintang massa terendah yang masih menghasilkan nebula planeter yang masih bisa dilihat, meskipun samar. Bintang-bintang tersebut bahkan tidak lebih kecil dari beberapa persen.
Profesor Zijlstra menambahkan: “Kami menemukan bahwa bintang dengan massa yang kurang dari 1,1 kali massa matahari menghasilkan sebuah nebula planeter yang lebih redup, dan bintang-bintang yang lebih besar 3 kali dari massa matahari menjadi nebula yang lebih terang, tetapi untuk sisanya, kecerahan yang diprediksi sangat mirip dengan apa yang telah diamati. Masalah dipecahkan, setelah 25 tahun.
“Ini hasil yang bagus. Sekarang kita tidak hanya memiliki cara untuk mengukur keberadaan bintang berusia beberapa miliar tahun di galaksi yang jauh, di mana merupakan kisaran yang sangat sulit untuk diukur, kita bahkan telah menemukan apa yang akan terjadi ketika matahari mati!”
