Apa itu bintang

Setiap detik, Matahari mengubah sekitar 4.26 juta ton massanya menjadi cahaya dan panas.

Bola gas yang menyatukan dirinya sendiri

Pandanglah langit pada malam cerah. Setiap titik cahaya yang tidak mengembara adalah bintang, matahari seperti milik kita tetapi jauh lebih jauh. NASA menggambarkan bintang sebagai bola gas panas raksasa, terutama hidrogen dengan sebagian helium dan sedikit unsur lain. Matahari adalah bintang yang dapat kita pelajari dari dekat. Berdasarkan jumlah atom, permukaan tampaknya terdiri dari sekitar 91% hidrogen dan 9% helium, dengan oksigen, karbon, neon, nitrogen, besi, dan beberapa unsur lain dalam bagian per sejuta.

Bintang adalah tarik-menarik yang tak berakhir. Gravitasi menarik setiap bagian gas menuju pusat. Tekanan gas panas mendorong balik ke luar. Ketika keduanya seimbang, ukuran bintang tetap stabil selama jutaan atau miliaran tahun. Matahari cukup besar sehingga keseimbangan ini memerlukan tekanan luar biasa di pusat: model NASA memberikan tekanan pusat sekitar 250 miliar kali tekanan udara di permukaan laut dan suhu pusat sekitar 15.7 juta kelvin.

Dari mana energinya berasal

Pada suhu itu, inti hidrogen yang berupa proton tunggal bertumbukan cukup kuat untuk menyatu. Melalui serangkaian tahapan, empat proton akhirnya menjadi satu inti helium. Massa helium sedikit lebih kecil daripada empat proton semula, dan massa yang hilang dilepaskan sebagai energi, mengikuti E = mc² Einstein. Lembar fakta Matahari mencantumkan laju perubahan massa 4260 juta kg per detik, yaitu 4.26 juta ton. Kedengarannya banyak, tetapi massa Matahari 1.9884 × 10³⁰ kg, sehingga proses ini dapat berlanjut selama miliaran tahun.

Energi itu tidak langsung keluar. Menurut NASA, cahaya dari inti memantul-mantul di zona radiasi, lalu gelembung plasma panas yang naik di zona konveksi membawa energi ke atas. Perjalanan dari inti ke puncak zona konveksi memakan waktu sekitar 170 000 tahun. Dari permukaan, sinar Matahari hanya membutuhkan sekitar 8.3 menit untuk melintasi 149.6 juta km ke Bumi. Daya totalnya, yaitu luminositas Matahari, sebesar 3.828 × 10²⁶ watt. Astronom memakainya sebagai satuan: bintang dengan luminositas 10 memancarkan energi setara sepuluh Matahari.

Bintang berukuran sedang

Diameter Matahari 1.39 juta km, 109 kali lebar Bumi, dan volumenya dapat menampung 1.3 juta Bumi. Namun, NASA menyebutnya bintang berukuran sedang. Pada model, geser Perbesar ke kanan: Arcturus, raksasa jingga, lebarnya sekitar 25 kali Matahari, dan Betelgeuse sekitar 700 kali. Geser ke kiri, dan katai merah Proxima Centauri, bintang terdekat setelah Matahari, hanya sekitar sepertujuh lebar Matahari. NASA memperkirakan Bima Sakti saja memiliki lebih dari 100 miliar bintang, sedangkan alam semesta dapat memuat hingga satu septiliun, angka satu diikuti 24 nol.

Matahari diberi label G2 V. Huruf G dan angka 2 menjelaskan suhu permukaannya, 5772 K, dan angka Romawi V menyatakan bahwa Matahari adalah katai, bintang deret utama yang masih memfusikan hidrogen di intinya. Menurut NASA, usia Matahari 4.6 miliar tahun dan belum mencapai separuh masa hidupnya, dengan sekitar 5 miliar tahun tersisa sebelum mengembang menjadi raksasa merah. Kedua label dijelaskan pada unit berikutnya.