GUGUS BINTANG

             Sebagian besar bintang dalam galaksi bergerak bebas antara satu denyan lainnya. Namun ada yang terikat bersama (karena kedekatannya) membentuk kelompok yang disebut sebagai gugus bintang. Masing-masing bintang dalam gugus terikat satu dengan lainnya oleh gaya gravitasi sekutu. Gugus secara keseluruhan bergerak mengitari Galaksi, dengan bintang-bintang anggotanya bergerak mengitari pusat gugus. Suatu gugus terbentuk ketika bintang-bintang dalam jumlah banyak berkondensasi secara simultan dari sebuah awan materi yang besar. Semua bintang dalam gugus berkondensasi pada saat yang sama, sehingga semua bintang dalam sebuah gugus dianggap dilahirkan bersama-sama. Gugus beragam dari yang anggotanya ratusan ribu bahkan jutaan bintang sampai kumpulan yang agak lepas yang terdiri dari beberapa buah bintang saja. Gaya tarik bersama bintang-bintang dalam gugus yang besar akan mengikat mereka lebih permanen, sementara gugus yang kecil ikatannya begitu lemah sehingga secara berangsur-angsur --tentu saja dalam skala waktu astronomis-- bintang-bintang anggotanya memudar ke dalam medan umum.

            Telaah mengenai gugus bintang sangat penting, karena bintang-bintang dalam sebuah gugus berada pada jarak yang sama dari Bumi, sehingga mereka dapat dibandingkan satu dengan yang lainnya berdasar terang, warna dan sebagainya. Lebih dari itu, seperti disebut di atas, bintang-bintang dalam gugus mempunyai asal yang sama, terbentuk pada saat yang sama dari materi proto-bintang yang sama. Jadi, semua bintang dalam gugus mempunyai umur dan komposis kimia yang sama, walaupun mereka bisa berbeda dalam massa, kecerlangan, dan temperatur. Penyelidikan Gugus bintang dari umur yang berbeda memberi kontribusi besar pada telaah evolusi bintang. Galaksi kita mengandung beragam gugus bintang yang umurnya terentang dari saat pembentukan Galaksi Bimasakti sampai saat sekarang. Sejumlah gugus bintang menggunakan nama khusus berdasar nama mitologi (seperti Pleiades), sementara gugus yang lain menggunakan nama dari konstelasi di mana dia tampak seperti gugus ganda di Perseus.

            Dikenal ada dua macam gugus bola dan gugus galaktik. Yang paling umum adalah gugus galaktik. Secara khas, gugus galaktik terdiri dari beberapa puluh atau ratus bintang, yang terikat satu dengan yang lainnya oleh gaya gravitasi bersama dalam ruang. Gugus galaktik berlokasi dalam piringan utama Galaksi (oleh karena itu mereka disebut gugus galaktik) dan biasanya ditemukan di dalam atau di dekat lengan spiral, sering berasosiasi dengan materi antar-bintang. Ribuan gugus bintang tersebar sepanjang piringan galaksi. Mereka mengandung jauh lebih sedikit bintang anggota daripada gugus bola dan menunjukkan tak adanya atau hanya sedikit konsentrasi ke pusat. Meskipun gugus galaktik ini biasanya kurang lebih tampak bundar, tetapi dalam penampakannya, mereka tidak memiliki tingkat kesimetrisan yang tinggi yang memberi karakter pada gugus bola; bahkan beberapa gugus galaktik ini malah tampak bentuknya tidak beraturan, sehingga gugus ini disebut juga gugus terbuka.

            Lebih dari 2000 gugus galaktik telah dikatalogkan. Sampai saat ini hanya gugus galaktik yang dekat yang dapat diamati, Karena adanya materi antarbintang dalam bidang Galaksi. Oleh karena itu kita menyimpulkan, kita hanya melihat sebagian kecil saja dari gugus galaktik yang sebenarnya ada dalam Galaksi, mungkin puluhan bahkan ratusan ribu lagi tidak terdeteksi.

Gambar 1. Pleiades (Kanan Atas) dan Hyades (Kiri Bawah)

            Beberapa gugus galaktik bisa terlihat dengan mata bugil. Yang paling terkenal adalah Pleiades, yang tampak seperti grup mungil dari 6 buah bintang dalam konstelasi Taurus. Gugus ini jaraknya 400 tahun cahaya dengan anggota sekitar 100 bintang. Umurnya 60 juta tahun. Hyades adalah gugus gaiaktik terkenai lainnya di rasi Taurus. Pada mata telanjang, gugus ini tampak seperti grup bintang lemah berbentuk V, mirip muka banteng. Gugus terbuka Praesepe, di rasi Cancer, kalau dilihat dengan teleskop, tampak seperti sekawanan lebah. Oleh karena itu sering disebut “Beehive”. Gugus galaktik ini mempunyai jarak 500 tahun cahaya, mengandung kira-kira 100 bintang terang. Umur gugus sekitar 300 juta tahun.

            Gugus galaktik khas mengandung beberapa puluh sampai beberapa ratus bintang anggota. Walaupun beberapa, seperti M67, mengandung lebih dari seribu bintang. Dibandingkan dengan gugus bola, gugus galaktik ukurannya kecil, biasanya mempunyai diameter lebih kecil dari 30 tahun cahaya. Gugus M67 ini, yang terletak di konstelasi Cancer pada jarak 2500 tahun cahaya, mempunyai 80 buah bintang terang dengan umur jauh lebih tua daripada Pleiades dan Praesepe yaitu 10 milyar tahun, yang menunjukkan bahwa M67 lahir ketika Galaksi masih relatif muda.

            Umur sebuah gugus galaktik dapat diperoleh dengan menggambar diagram H-R untuk bintang-bintang dari satu gugus galaktik yang sama. Umur gugus dapat ditentukan dengan cara ini. Bagaimana sebuah gugus galaktik yang muda dapat dibedakan dari yang tua? Jawabannya dapat dilihat dalam diagram H-R ini. Seperti diketahu! bintang-bintang tersusun teratur sepanjang Deret Utama dari diagram H-R menurut massanya. Bintang yang paling masif—yang sangat terang dan sangat biru—terletak di ujung sebelah atas Deret Utama dan bintang yang massanya kecil—yang terangnya lemah dan merah—terletak di ujung bawah.

Gambar 2. Gugus Praesepe

Gambar 3. Diagram H-R gugus bintang galaktik

            Kunci untuk menentukan umur gugus galaktik terletak pada fakta bahwa bintang yang sangat masif dalam gugus yang terletak pada puncak Deret Utama mempunyai kala hidup yang sangat singkat. Contoh, bintang dengan 10 massa Matahari tinggal pada Deret Utama hanya selama 10 juta tahun. Ini hanya 1/1000 hidup Matahari. Jika diagram H-R untuk sebuah gugus memperlihatkan bintang-bintang pada ujung atas Deret Utama, di mana bintang-bintang dengan 10 massa Matahari ditemukan, bisa segera disimpulkan bahwa gugus ini umurnya tidak lebih 10 juta tahun. la adalah gugus yang sangat muda yang baru terbentuk, dibanding dengan kira-kira belasan milyar tahun umur Galaksi kita.

Gambar 4. Diagram H-R gugus bintang bola

            Andai diagram H-R sebuah gugus tidak memperlihatkan bintang-bintang yang sangat terang dan biru tapi mengandung sejumlah bintang dengan terang yang “moderate” dan warna putih kebiru-biruan, terletak di bagian atas Deret Utama tapi bukan pada ujung atasnya, misal bintang-bintang yang paling .terang dalam diagram kira-kira kecerlangannya 100 kali lebih tinggi daripada Matahari, dan temperaturnya kira-kira 10.000 K. Bintang sejenis ini massanya kira-kira 3 massa Matahari. Bintang dengan massa ini hidupnya kira-kira 300 juta tahun. Jika gugus ini umurnya lebih tua dari 300 juta tahun, bintang-bintang tersebut di atas tidak akan ada dalam diagram H-R. Sebaliknya, jika umur gugus ini lebih muda daripada 300 juta tahun, bintang-bintang yang lebih terang dan lebih biru masih akan ada pada diagram ini, tetapi kenyataannya tidak. Jadi gugus ini umurnya kira-kira 300 juta tahun.

            Di samping gugus galaktik ini, ada gugus bola-gugus simetri sferis yang penampilannya sangat indah, yang mengandung ratusa ribu bahkan jutaan bintang anggota. Sebagian besar gugus bola tersebar dalam distribusi sferis sekeliling Galaksi berkelompok mengitarinya seperti lebah mengitari bunga. Mereka membentuk halo atau korona sferis sekitar badan utama Galaksi.

            Sekitar seratus buah gugus bola telah diketahui. Sebagian besar ada dalam halo dan nukleus Galaksi kita. Semuanya sangat jauh dari Matahari, dan beberapa ditemukan pada jarak 60.000 tahun cahaya atau Iebih dari bidang Galaksi. Namun beberapa gelintir cukup terang untuk dilihat dengan mata bugil, mereka tampar seperti citra bintang yang kabur. Salah satu gugus bola yang paling terkenal yang dapat dilihat dengan mata adalah gugus bola Omega Centauri, dalam konstelasi Centaurus yang tampak pada musim Kemarau dari Indonesia.

Gambar 5. Gugus Bola Omega Centauri

            Foto Gugus bola tipikal yang baik memperlihatkan bentuk sistim bintang yang hampir simetris lingkaran, dengan konsentrasi bintang yang paling tinggi di pusatnya. Bagian besar daerah pusat gugus tidak terpisahkan sebagai titik cahaya individuil tapi tampak seperti cahaya “neubulous". Meskipun sebagian besar gugus ini terletak di luar piringan Galaksi, gugus bola ini masih dianggap anggota galaksi karena mereka terikat padanya oleh gaya gravitasi dari materi dalam piringan galaksi.

            Semua gugus bola diyakini umurnya tua, dalam beberapa kasus hampir setua Galaksi karena lokasi mereka yang jauh di luar piringan Galaksi Keyakinan ini didasarkan pada pendapat dengan rujukan sejarah Galaksi. Menurut sebuah teori, ketika Galaksi masih muda, diduga ia telah mempunyai bentuk awan materi gas sferis yang besar. Gugusan/kumpulan bintang-bintang telah mulai berkondensasi dari awan saat itu.

            Setelah itu Galaksi berkontraksi menjadi bentuk piringan seperti sekarang ini. Beberapa kelompok bintang, yang pertama-tama terbentuk dalam Galaksi, tertinggal di belakang ketika awan berkontraksi. Mereka adalah gugus bola. Setelah kira-kira satu milyar tahun Galaksi akan sudah menyelesaikan kontraksinya dan akan mempunyai bentuk seperti sekarang ini, dengan materi kasat matanya (visible) terkonsentrasi dalam piringan yang datar. Akan tetapi, gugus bola yang sudah terbentuk dalam milyaran tahun pertama, akan tetap tinggal di luar piringan dalam halo galaktik, di mana mereka dilahirkan. Dari saat itu sampai sekarang, penampakan Galaksi tidak begitu banyak berubah.

            Jalan pikiran ini telah membawa para astronom kepada kesimpulan bahwa bintang-bintang dalam gugus bola sangat tua, dan sebagian mungkin merupakan bintangbintang pertama yang terbentuk dalam Galaksi Bimasakti. Oleh karena itu umur gugus bola dapat memberi kunci kepada umur Galaksi.

            Akan tampak seperti apakah diagram HR gugus bola? Jika gugus memang sangat tua, hampir semua bintangnya, akan-telah meninggalkan Deret Utama. Telaah pada diagram H-R untuk M3, gugus bola tipikal dalam galaksi kita, memperlihatkan situasi ini. Semua bintang -dalam M3 telah meninggalkan bagian atas Deret Utama dan tersebar pada diagram dalam berbagai tingkat evolusi menengah dan lanjut. Beberapa bintang diduga telah hilang dari diagram setelah ledakan supernova. Satu-satunya kekecualian adalah sejumlah kecil bintang pada ujung paling bawah Deret Utama, yang kala hidupnya mencapai triliunan tahun. Dalam beberapa gugus bola bintang-bintang relatif “metal poor”, yang menunjukkan bahwa mereka terbentuk pada masa awal sejarah Galaksi, sebelum banyak ledakan supernova terjadi. Gugus bola yang “metal poor" dan sangat tua ini mempunyai umur kira-kira 14 miliar tahun. Diduga ini juga adalah umur Galaksi.

KLIK DISINI Baca Info Menarik Selanjutnya :)