Star Cycle

First posted 09/02/2012

So aku dengar Matahari kita ni adalah sebuah bintang?

Yes, apa kau dengar tu betul. Kalau kau ada dekat galaksi lain dan melihat matahari dalam Bima Sakti, ia mungkin sama macam kita tengok bintang kat langit malam.

Kalau bintang lain tu, macam matahari jugak lah?

Yes.

Jadi macam mana ia dilahirkan?

Start dari satu region dalam angkasaraya yang dinamakan Nebula, di mana debu dan gas berkumpul disebabkan oleh tarikan graviti. Graviti ni jugak memusingkan element tadi lalu membentuk satu spiral. Well, bila dah pusing laju tu maka debu dan gas ni pun akan terkumpul dengan banyak dan akan membentuk sfera macam bumi ni. Objek baharu ni dinamakan Proto-star.

Ia juga boleh jadi brown dwarf iaitu bukan planet dan bukan juga bintang. Ia lebih kecil daripada bintang biasa (<0.08 solar mass) dan berupaya untuk menghasilkan deuterium (hydrogen berat) untuk beberapa juta tahun. Selepas kehabisan gas, maka brown dwarf akan cool down untuk beberapa billion tahun lagi. (Source) More about nuclear fusion later.

Planet juga mampu terhasil akibat nebula ni. Tapi nanti la aku research lagi pasal pembentukan planet. In short, planet sangat kecil dan tak mampu generate hydrogen fusion macam matahari buat.

Once dah jadi Proto-star ni, graviti terus lagi menarik apa yang ada kat sekeliling Nebula tersebut membuatkan Proto-star dan dalaman nya jadi penuh dengan hydrogen gas, padat dan tumpat.

Disebabkan keadaan macam ni lah, hydrogen gas yang padat dalam teras bintang tu akan menjalani proses fusion iaitu percantuman atom. Proses ni akan membentuk satu gas baharu iaitu Helium-4. Ia sangat panas dan mampu mengeluarkan tenaga yang kuat hurr durr. Disebabkan tu jugak bintang tu mengeluarkan cahaya pertama nya ohohoho.

Level ni dinamakan Main Sequence. Macam yang berlaku dekat matahari kita ni. Matahari kita ni dalam tahap main sequence iaitu tahap stabil sesuatu bintang. Yakni daya graviti yang menarik masuk dan tenaga fusion yang menolak keluar akan menyebabkan fasa equilibrium (balance) bintang tersebut. Ia mampu memberi kita kepanasan selama berbilliun tahun! Setakat ni saintis kata, matahari kita berumur 4.5 billion tahun dan ada lagi 5 billion tahun untuk hidup. Mungkin waktu tu aku dah menjelma jadi macam macam jenis creature dalam bumi ni (karma lol)

Apa jadi kalau hydrogen gas habis?

Maka mati bintang tu. Mungkin selepas matahari kita kehabisan gas, kita boleh panggil dengan nama baru iaitu Red Giant sun. No really, it's called red giant. Mampu membesar sehingga saiz orbit bumi. Helium yang terhasil tadi akan bosan dengan hidup mereka dan bercantum dengan Helium lain lalu membentuk Carbon. Gas hydrogen yang terkumpul di outer layer juga akan bosan lalu mengembangkan lagi bintang tersebut.

TAPI, hydrogen fusion takkan berlaku di sini sebab pressure kat luar tak kuat. Malah bintang tersebut akan menjadi sejuk sehingga drop ke 2760 degree Celcius which is very cool for a star. Outer layer tadi terus mengembang ke angkasa lalu membentuk Planetary Nebula (bukan planet) tapi macam awan (gaseous elements obviously).

Up until red giant, bintang akan mati dalam tiga cara. It all depends on its initial mass compared to our sun.

Firstly, bagi yang medium size macam matahari kita, red giant akan jadi planetary nebula macam aku cakap tadi. Proses kematian bagi medium sized ni mampu memakan masa selama beberapa minit saja.

Selepas menjadi planetary nebula, bintang tersebut akan terus mengecil dan menyejuk sampai ke satu tahap ni saiz nya hanya beberapa diameter saja. Objek baharu ini dipanggil White Dwarf. Carl Sagan cakap white dward ni hanya bersaiz bumi lol. White dwarf ni stabil kerana daya graviti seimbang dengan electron di dalam teras bintang tersebut.

Last last bila dah takde cahaya nak di pancar oleh white dwarf ni, maka ia dipanggil black dwarf sob sob sob.

Secondly, takdir bagi yang big sized star (3 times the mass of our sun) berbeza dengan yang medium kerana ia akan mengembang lagi besar dari red giant. Ia dinamakan Red Supergiant. Graviti terus aktif dalam hal ni dan memadatkan lagi keadaan dalam teras red supergiant ni. Core kini dipenuhi dengan iron.

Fasa terakhir bagi gravitational collapse berlaku dalam beberapa saat saja kerana pressure yang iron lalui dalam teras red supergiant ni sangat tinggi menyebabkan suhu teras jugak menjadi tinggi. Last last, satu letupan besar berlaku di angkasaraya. Ia dipanggil supernova. Debu dan gas yang terhasil akibat letupan tersebut melayang ke angkasaraya, perhaps boleh melahirkan satu planet baru dan solar system yang baru.

Thirdly, well not the last one actually. Start dari supernova tu, fasa terakhir bagi big sized star bergantung kepada baki mass selepas letupan supernova tadi. Kalau ia 1.5 - 3 times the mass of our sun, then it will form a neutron star. Neutron star boleh jadi sebuah pulsar sebab neutron star mengeluarkan beams of electromagnetic radiation dekat kedua dua poles nya.

Black hole juga akan terhasil apabila bintang yang tersangat besar (lebih dari 20 solar masses) melalui proses kitaran ini.

Macam mana saintis tahu life cycle ni?

First of all, sains bukan macam apa yang kita bayangkan dalam kepala otak. Sains adalah suatu kajian alam berdasarkan model yang dibentuk dari observasi ataupun dari scratch. Sains bukan eksperimen dalam lab sahaja ok.

So basically, saintis tahu benda ni semua berdasarkan perhatian mereka selama bertahun tahun. Kajian yang dilakukan termasuk spectroscopy yang mengkaji properties sesuatu objek di angkasa. Dari situ mereka dapat mengenal pasti dan membuat perbandingan stuff yang ada dalam sesuatu bintang.

FFFUU TAK FAHAM

Ok ok chill out bro. Sebagai analogi nya, kau ada dalam satu bandar ni penuh dengan manusia. Kau diberi tanggungjawab untuk study life cycle manusia ni. Kau dapati yang majoriti mereka adalah dewasa sebahagian kanak kanak dan sebahagian orang tua. Dari situ kau dapat buat assumption yang manusia ni banyak menggunakan masa mereka sewaktu mereka dewasa.

Same thing applies with the star life cycle. Most of the time, bintang akan menghabiskan masa dalam fasa main sequence (burning hydrogen). However, ada juga theory life cycle ni yang belum di konfirm kan kesahihan nya seperti kewujudan red dwarf. Not the best example I could give you, tapi spectroscopy tu baik juga contohnya.

Today I Learned...

  • The smaller the star's main sequence size, the longer its life span.
  • Racist dalam Malaysia sangat menebal lol merepek
  • Betelgeuse adalah sebuah red supergian
  • Convection: The rising of heated material and falling of cooled material in a region simultaneously heated from below and cooled from above, such as a pot of water about to boil or the interior of a star.
  • What science is.

Too long bro; I didn't read what you wrote there...

spaceeeee


Sauce:

Show Comments

Get the latest posts delivered right to your inbox.