Ada sebuah bintang terkenal yang pasti pernah kamu lihat di langit. Namanya adalah Betelgeuse, dan kamu bisa menemukannya di rasi Orion, di mana ia menandai bahu kanan Orion. Jika kamu ingin memanggilnya “Beetlejuice,” aku oke dengan itu asalkan kamu tidak mengucapkannya tiga kali.
Tapi ada sesuatu yang sedang terjadi di sana. Super raksasa merah ini telah redup berkali-kali dalam beberapa tahun terakhir, yang bisa berarti bahwa ia siap untuk meledak menjadi supernova dalam waktu yang cukup singkat—dan dengan “singkat” maksudnya dalam 10.000 tahun ke depan. Sebenarnya, karena jaraknya sekitar 500 tahun cahaya, mungkin saja sudah meledak dan kita hanya belum tahu. Mungkin saja tiba besok.
Satu hal pasti: Jika Betelgeuse meledak, itu akan menjadi supernova tercerah yang pernah disaksikan oleh manusia. Seberapa terang kita bicara? Bisakah kamu melihatnya di siang hari? Apakah itu berbahaya? Aku akan menunjukkan bagaimana cara menghitung semua ini hanya dengan beberapa fisika dasar.
Apa Itu Supernova?
Di sebagian besar bintang, inti terdiri dari hidrogen dan helium, dua unsur teringan—tapi hanya inti yang bermuatan positif dari atom-atom tersebut, karena terlalu panas bagi elektron untuk tetap diam. Di bawah gravitasi dan suhu yang besar, inti-inti ini bisa menyatu menjadi unsur-unsur yang lebih berat, melepaskan energi dalam proses tersebut. (Fusi nuklir ini adalah dari mana matahari kita mendapatkan energinya.)
Untuk sebuah bintang stabil seperti matahari kita, ada keseimbangan antara dua gaya yang saling bertentangan. Massa dari semua materi di bintang menghasilkan gaya gravitasi yang cenderung membuat bintang runtuh. Namun, ini diimbangi oleh gaya yang mendorong keluar dari inti, sehingga bintang tetap cukup konstan dalam ukuran, meskipun bukan objek padat seperti planet.
Tapi seiring bertambahnya usia bintang, ia secara bertahap menggunakan hidrogen dan heliumnya dan mulai menghasilkan unsur-unsur yang lebih berat seperti karbon, oksigen, silikon, dan akhirnya besi. Dan itu sebatas itu—menggabungkan unsur-unsur yang lebih berat dari besi membutuhkan energi daripada menciptakannya, sehingga bintang pada dasarnya kehabisan bahan bakar dan runtuh ke dalam dirinya sendiri.
Dalam beberapa kasus, keruntuhan ini bisa sangat parah—begitu parah sehingga tekanan dan suhu dengan cepat meningkat di inti bintang. Bintang kemudian meledak. Ledakan besar. Nah, ledakan besar yang hening, karena ledakan tidak menghasilkan suara di ruang hampa angkasa.
Tetapi ini menghasilkan SANGAT banyak energi cahaya. Sebagai perbandingan, matahari kita memiliki luminositas, atau daya keluar, sebesar 3,8 x 10^26 watt. Supernova yang diamati pada tahun 2015 (ASASSN-15h) memiliki luminositas puncak sekitar 2 x 10^38 watt. Itu lebih besar daya keluarannya daripada 500 miliar matahari. Itu gila. Oh, kamu tidak melihat yang itu? Ya, karena itu ada di galaksi yang berbeda. Betelgeuse ada di halaman belakang kita, secara astronomi.
Kecerahan dan Luminositas
Dahulu kala, seorang filsuf Yunani bernama Hipparchus mengkategori bintang-bintang menjadi enam kelompok, berdasarkan seberapa terangnya mereka terlihat di langit malam. Dari situ, kita telah mengembangkan skema klasifikasi untuk “magnitudo tampak,” sehingga sebuah bintang dengan magnitudo 1 terlihat sangat terang, sementara kamu mungkin tidak bisa melihat bintang dengan magnitudo 6 melalui polusi cahaya. Betelgeuse berada dalam kelompok pertama.
Untuk menjelaskan, ini bukan luminositas sebenarnya dari sebuah bintang—ini seberapa terangnya terlihat dari Bumi, yang tergantung pada (1) berapa banyak cahaya yang dihasilkannya dan (2) seberapa jauh jaraknya. Oh, juga (3), magnitudo didasarkan pada bagaimana mata manusia melihat objek, dan itu bukan linear. Objek dengan magnitudo 1 memiliki intensitas cahaya (dalam watt per meter persegi) yang 100 kali lebih besar daripada objek dengan magnitudo 6.