Page 180 - ASTRONOMI DAN ASTROFISIKA

Sebagai contoh tinjau suatu bintang dengan massa sekitar massa matahari
M  . 2 10 30 kg . Mengingat massa nukleon 66,1 . 10  27 kg, maka terdapat sekitar
6
N  . 2 , 1 10 57 butir . Berdasarkan persamaan 11.8 kita dapatkan R  . 9 10 meter.

Jika massa sisa bintang lebih besar daripada batas nilai tertentu, maka
energi elektron tidak akan sanggup melawan pengerutan gravitasinya lagi
sehingga bintang tidak akan stabil. Batas massa ini ditemukan oleh
Subrahmanyan Chandrasekhar, yaitu:

M C  , 5 756 e  2 M . (11.9)


Dengan μ e adalah berat molekul rata-rata per elektron. Untuk campuran
gas unsur berat yang terionisasi sempurna harga μ e = 2, sehingga kita dapatkan
massa maksimum katai putih:

M C  , 1 44M . (11.10)


Makin besar massa bintang awal, makin kecil radiusnya setelah menjadi
katai putih, sehingga makin kompak. Apabila massa bintang lebih besar dari 1,44
kali massa Matahari maka keruntuhan gravitasi menjadi semakin besar dan
energi degenerasi tak mampu lagi menahan keruntuhan bintang, maka ukuran
bintang menjadi semakin kecil lagi. Akibat terus menerus memancarkan
energinya, katai putih akan berubah menjadi katai merah, dan akhirnya akan
berhenti bersinar menjadi katai hitam.

4) Bintang neutron dan Pulsar

Lubang hitam dan bintang neutron sering disebut bintang kompak
(compact) karena kepadatannya yang luar biasa akibat keruntuhannya. Pusat
bintang yang runtuh mengalami pemampatan sehingga elektron di pusat bintang
0
akan terimpitkan hingga makin dekat ke inti. Akhirnya banyak elektron ( e )
1 
yang menembus inti dan menyatu dengan proton (  1 1 p ) membentuk neutron
1
( n). Dengan begitu terbentuklah gas yang kaya akan neutron yang hanya ada
0
sedikit campuran proton, elektron dan inti berat. Pada keadaan sangat mampat
ini neutron terdegenerasi yang memberikan tekanan balik untuk melawan
pengerutan. Tekanan ini akan setimbang (mantap) jika jari-jarinya sekitar 10
kilometer saja, namun massanya menyerupai massa Matahari. Kerapatan bintang
neutron setara dengan kerapatan inti atom, sehingga bintang neutron dapat
dipandang sebagai nukleon raksasa yang terdiri atas neutron. Oleh sebab itu,
bintang ini disebut bintang neutron.

Astronomi dan Astrofisika 179