Bintang Wolf-Rayet membuat matahari kita terlihat kecil. Mereka bisa ratusan kali lebih besar, jutaan kali lebih terang, dan puluhan ribu derajat lebih panas.
Matahari kita sendiri terdengar sangat mengesankan: 1,3 juta kali volume Bumi, 330.000 kali lebih besar, 10.000 derajat Celcius di permukaannya, dan kekuatan 400 juta miliar miliar watt. Tapi, untuk bintang, matahari cukup lemah. Kelas berat bintang sesungguhnya adalah bintang Wolf-Rayet: bintang paling masif dan paling cemerlang yang dikenal.
Pertama, beberapa angka. Lebih dari dua puluh kali massa matahari kita. Jutaan kali lebih cerah. Suhu melebihi 50.000 derajat. Dan mengenai ukurannya, itu sulit dikatakan. Bintang sebesar ini sebenarnya agak mengembang. Itu karena mereka kesulitan menyatukan diri. Tekanan dari cahaya yang cukup sudah cukup untuk merobek bintang. Radiasi ini menggerakkan angin bintang yang sangat kuat. Meniup lebih dari sepuluh juta mil per jam, bintang-bintang menumpahkan sekitar dua miliar miliar ton material setiap tahun. Itu seperti meludahkan tiga Bumi ke ruang angkasa setiap tahun!
WR124 adalah bintang Wolf-Rayet 8.000 tahun cahaya dari Bumi. Gambar Teleskop Luar Angkasa Hubble ini menunjukkan gumpalan gas yang panas, masing-masing memiliki berat 30 kali lebih besar dari Bumi, yang diterbangkan ke angkasa dengan kecepatan hampir 100.000 mil per jam. Kredit: Y. Grosdidier, A. Moffat, G. Joncas, A. Acker, dan NASA
Dinamai setelah astronom Perancis Charles Wolf dan George Rayet, yang menemukannya di Observatorium Paris pada 1867, bintang-bintang Wolf-Rayet sangat langka. Kita tahu hanya 500 di Bimasakti, ditambah beberapa ratus di galaksi di sekitarnya.
Hanya satu yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Gamma 2 Velorum, di konstelasi selatan Vela, bukan hanya bintang Serigala-Rayet terdekat tetapi juga salah satu bintang paling terang di langit. Duduk sekitar 1.000 tahun cahaya, itu adalah bagian dari sistem bintang enam anggota. Gamma 2, meskipun tampak seperti bintang tunggal dengan mata telanjang, sebenarnya adalah sepasang bintang. Mereka dipisahkan oleh jarak yang sama dengan Bumi dan matahari. Yang satu supergiant biru, yang lain adalah bintang Wolf-Rayet. Meskipun saat ini sembilan kali massa matahari kita, ia telah kehilangan sejumlah besar massanya. Kemungkinan besar, itu dimulai dengan lebih dari 35 kali massa matahari!
AB7 adalah nebula, sepanjang 200 tahun cahaya, di Large Magellenic Cloud. Itu diterangi oleh sistem bintang biner di intinya. Salah satu bintangnya adalah Wolf-Rayet yang meledakkan ruang di sekitarnya pada suhu 120.000 derajat. Kredit: ESO
Tetapi bahkan bintang seperti Gamma 2 Velorum terlihat lemah jika dibandingkan dengan bintang paling masif yang dikenal. Pada 165.000 tahun cahaya dari Bumi, ia berada di Awan Magellan Besar - sebuah galaksi satelit dari Bima Sakti. Bagian dari gugus bintang super R136, R136a1 memiliki bobot sekitar 265 matahari! Dan hampir sembilan juta kali lebih terang.
R136a1, dan bintang-bintang seperti itu, adalah misteri bagi para astronom. Mereka menentang apa yang kita pikir kita tahu tentang bagaimana bintang terbentuk. Salah satu hipotesis utama adalah bahwa R136a1 tidak terbentuk langsung dari keruntuhan awan hidrogen molekuler, tetapi lebih merupakan hasil dari dua bintang masif bertabrakan. Sepasang bintang yang sangat dekat dapat saling berputar satu sama lain dan akhirnya bergabung untuk membentuk raksasa bintang.
Ukuran matahari (kuning) relatif terhadap bintang-bintang lainnya. Bola merah kecil di sebelah kiri adalah "katai merah". Di sebelah kanan matahari adalah katai biru, sekitar 8 kali lebih berat dari matahari. Di latar belakang adalah R136a1 berbobot di 265 matahari. Anda bisa berbaris sekitar 35 matahari sepanjang diameternya! Kredit: ESO / M. Kornmesser
Para astronom berspekulasi tentang bagaimana R136a1 akan mengakhiri hidupnya. Beberapa orang berpikir itu adalah kandidat untuk hypernova. Supernova biasa akan mengungguli seluruh galaksi. Hypernova meledak dengan kekuatan seratus supernova. Ini, pada dasarnya, adalah supernova pada steroid.
Kemungkinan lain juga sama menariknya. R136a1 bisa keluar sebagai supernova pasangan-ketidakstabilan.
Inti dari bintang yang sangat masif ditopang oleh sinar gamma yang dilepaskan dalam reaksi nuklir. Saat bintang hancur pada intinya, reaksi semakin cepat dan sinar gamma terbang dengan lebih banyak energi. Tapi ada tangkapan.
Melewati ambang energi tertentu, sinar gamma mulai berinteraksi dengan inti atom untuk menghasilkan pasangan elektron-positron. Ini secara efektif mengurangi seberapa jauh sinar gamma dapat melakukan perjalanan. Pasangan elektron-positron segera memusnahkan satu sama lain untuk membentuk sinar gamma lain, yang membentuk pasangan lain, dan seterusnya. Daripada menahan bintang, sinar gamma menghasilkan pasangan partikel ini sebagai gantinya.
Kekuatan penyeimbang menghilang. Bintang itu runtuh. Kompresi inti memicu ledakan termonuklir yang tak terkendali. Tetapi alih-alih menciptakan bintang neutron atau lubang hitam, supernova ketidakstabilan pasangan mengarah pada kehancuran bintang total. Tidak ada yang tertinggal.
Dengan jarak 8.000 tahun cahaya, Eta Carinae adalah bintang bermassa 150-matahari yang merupakan kandidat utama untuk ledakan bintang ekstrem seperti hypernova. Jika ini terjadi, cahayanya akan cukup terang untuk dibaca di Bumi. Gambar Hubble Space Telescope ini menunjukkan gumpalan gas dan debu yang tertiup ke luar angkasa dengan kecepatan lebih dari satu juta kilometer per jam! Kredit: Nathan Smith (Universitas California, Berkeley), dan NASA
Beberapa supernova baru-baru ini adalah kandidat untuk ledakan semacam itu. Dalam galaksi 240 juta tahun cahaya dari Bumi, SN 2006gy adalah salah satu ledakan bintang paling energik yang pernah direkam. Jika bintang terdekat mengalami ledakan seperti itu, seperti Eta Carinae yang berjarak 8.000 tahun cahaya, para astronom memperkirakan bahwa Anda dapat membaca di malam hari dengan cahaya supernova. Anda bahkan bisa melihatnya di siang hari.
Sekuat dan sekuat matahari kita nampak bagi kita, ia tidak ada artinya jika dibandingkan dengan beberapa sepupu bintangnya. Bintang-bintang Wolf-Rayet hanyalah satu contoh. Beratnya di mana saja dari 30 hingga lebih dari 200 kali massa matahari, dan bersinar sejuta kali lebih terang, mereka menunjukkan betapa ekstrimnya alam semesta.