Mengenal Bintang Biner, Dua Bintang yang Saling Mengorbit

Info Astronomy - Tahukah kamu? Lebih dari empat perlima bintang yang bisa kita amati di langit malam sebenarnya bukan bintang tunggal, melainkan merupakan dua atau lebih bintang yang saling mengorbit bersama.

Mereka dikenal sebagai sistem bintang ganda. Dan bintang ganda yang paling umum ditemui di alam semesta adalah bintang biner, sistem bintang yang hanya terdiri dari dua bintang saja. Bagaimana sebenarnya mereka ini? Apakah berbeda dari bintang tunggal seperti Matahari?

Mengenal Pusat Massa

Sebelum kita membahas lebih jauh mengenai bintang biner, kita kenalan dulu dengan apa yang disebut sebagai "pusat masa" agar pemahaman mengenai bintang biner tidak rancu.

Banyak sumber yang mengatakan bahwa dalam sistem bintang biner, bintang-bintangnya saling mengorbit satu sama lain. Padahal, pernyataan tersebut kurang tepat. Bintang-bintang dalam sistem biner tidak saling mengorbit, melainkan mereka mengorbit pusat massa bersama.

Apa itu pusat massa? Pusat massa adalah tumpuan agar bintang-bintang dalam sistem biner seimbang. Cara kerjanya mirip seperti jungkat-jungkit:

Pada ilustrasi di atas, kita bisa melihat bahwa bobot masing-masing anak yang menaiki jungkat-jungkit sama beratnya dan jaraknya juga sama jauhnya di setiap sisi, yang pada akhirnya membuat papan jungkat-jungkit tegak lurus horisontal.

Sekarang mari kita terapkan pada bintang. Berikut adalah sepasang bintang biner:

Pada ilustrasi di atas, digambarkan bahwa setiap bintang memiliki massa yang sama dengan massa Matahari kita. Hal itu pun membuat pusat massa mereka akan tepat berada di tengah (karena massa dan jarak mereka yang sama), mirip seperti jungkat-jungkit.

Dengan kata lain, jika massa dan jarak kedua bintang sama di kedua sisi pusat massa, sistem biner ini akan jadi biner yang stabil.

Namun, tentunya bintang memiliki beragam massa, tidak selalu massa kedua bintang dalam sistem biner sama. Lalu, apa yang terjadi jika massa kedua bintang berbeda dalam satu bintang biner? Mari kita lihat penggambaran pada permainan jungkat-jungkit lagi:

Bayangkan ilustrasi dia atas adalah seorang ibu dengan anak kecilnya. Jungkat-jungkit tentu tidak akan bekerja dengan baik jika titik tumpunya berada di tengah. Maka dari itu, titik tumpu akan berada lebih dekat dengan ibunya, yang bobot tubuhnya lebih besar. Untuk menentukan letak titik tumpu, bisa digunakan rumus sederhana berat × jarak = berat × jarak.

Sekarang, mari kita terapkan lagi pada bintang biner, yang kali ini sistem binernya memiliki bintang besar dan bintang kecil.

Dari hal ini dapat disimpulkan bahwa, pusat massa dalam sistem biner selalu berada di dekat bintang dengan massa yang lebih besar agar sistem binernya stabil. Hal ini juga berlaku pada Matahari dan Bumi, lho. Namun, karena massa Matahari jauh lebih besar daripada Bumi, maka pusat massanya berada di dalam Matahari, membuat Bumi seolah mengitari Matahari (padahal keduanya mengitari pusat massa juga).

Sudah memahami pusat massa? Mari kita kenalan dengan bintang biner!

Klasifikasi Kecerahan

Dilansir Space.com, bintang biner adalah dua bintang yang mengorbit satu pusat massa yang sama. Bintang yang lebih terang dalam sistem biner secara resmi diklasifikasikan sebagai bintang primer (biasanya disebut bintang "A"), sedangkan bintang yang lebih redup diklasifikasikan sebagai bintang sekunder (atau disebut juga bintang "B").

Namun, dalam kasus di mana bintang-bintang dalam sistem bintang biner memiliki kecerahan yang sama, bintang primernya bebas ditentukan oleh si penemu bintang biner tersebut, atau diberikan kepada salah satu dari dua bintang dalam sistem yang ditemukan lebih dulu.

Klasifikasi Orbit

Selain diklasifikasikan dalam hal kecerahan, bintang biner juga dapat diklasifikasikan berdasarkan orbitnya. Ada yang dikenal sebagai biner lebar (wide binaries), dua bintang yang saling mengorbit pusat massa dalam jarak orbit yang jauh satu sama lain, sehingga membuat mereka tampak sebagai dua bintang yang terpisah.

Bintang-bintang biner lebar ini juga cenderung berevolusi secara terpisah, sendiri-sendiri, tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Menariknya, biner lebar kemungkinan juga pernah memiliki bintang ketiga, yang karena interaksi gravitasi, bintang ketiga itu tertendang keluar.

Di sisi lain, ada pula yang dikenal sebagai biner tertutup (closed binaries). Bintang-bintang dalam biner tertutup berada pada jarak yang relatif dekat satu sama lain, sehingga dapat berevolusi bersama-sama, saling transfer-mentransfer massa mereka satu sama lain pula. Dalam biner tertutup, bintang primer lah, dengan gravitasinya yang lebih kuat, yang menarik material dari permukaan terluar bintang sekunder.

Klasifikasi Visual

Bintang biner juga dapat diklasifikasikan berdasarkan bagaimana mereka teramati. Dalam klasifikasi yang satu ini, suatu sistem biner bahkan bisa memiliki klasifikasi yang tumpang tindih.

Pertama, ada yang dikenal sebagai biner visual, yakni dua bintang yang terpisah pada jarak yang cukup lebar, sehingga keduanya dapat dilihat terpisah melalui teleskop dari Bumi, atau bahkan dengan teropong kecil. 5 hingga 10 persen bintang yang teramati di langit malam termasuk dalam biner visual ini.

Kedua, biner spektroskopi. Bintang biner yang ini tampak dekat bahkan ketika dilihat melalui teleskop. Para astronom biasanya harus mengukur panjang gelombang cahaya yang dipancarkan bintang-bintang dalam biner spektroskopi untuk menentukan sifat binernya.

Ketiga, binar gerhana. Sistem biner yang satu ini bisa biner visual ataupun spektroskopi. Bedanya, mereka dinamai biner gerhana karena dalam pandangan dari Bumi keduanya saling menggerhanai satu sama lain, atau lewat di depan salah satu bintangnya secara bergantian.

Keempat, biner astrometri, adalah bintang biner yang hanya tampak sendirian dalam pandangan karena bintang pendampingnya (bintang sekunder) tidak dapat diamati, hanya efek gravitasinya saja yang terdeteksi dari pergerakan aneh si bintang primer. Bintang sekunder yang tidak teramati seperti itu bisa disebabkan terlalu redup untuk dilihat, atau karena cahaya bintang primer terlalu silau sehingga menyembunyikan si bintang sekunder.

Kisah Penemuan dan Evolusi

Bintang biner pertama yang ditemukan dalam sejarah adalah jenis biner visual. Pada tahun 1617, atas permintaan seorang rekan ilmuwannya, Galileo Galilei mengarahkan teleskopnya ke arah bintang kedua dari ujung asterisma Big Dipper di Ursa Mayor.

Pengamatan awal Galileo menemukan bahwa satu bintang yang diamati itu tampak terdiri dari dua bintang, namun kini dikonfirmasi bahwa bintang yang diamati Galielo terdiri dari enam bintang.

Istilah "biner" sendiri baru muncul pada tahun 1802 silam, ketika astronom Sir William Herschel, yang membuat katalog sekitar 700 bintang ganda, pertama kali menggunakan istilah "biner" untuk merujuk pada bintang-bintang dalam katalognya tersebut.

Bagaimana bintang biner bisa terbentuk? Bintang-bintang di galaksi berkelana dengan bebas, dan terkadang, bintang masif bisa menangkap bintang yang lebih kecil dengan gravitasinya, membentuk sistem biner baru. Namun, fenomena seperti ini bisa dibilang langka.

Menurut para astronom, masing-masing bintang dalam sistem biner sudah terbentuk bersama sejak awal. Bintang-bintang terbentuk dari awan gas dan debu yang dikenal sebagai nebula. Ketika nebula runtuh karena terlalu padat, maka akan membentuk bintang. Jika jumlah gas dan debunya ada banyak, maka semakin banyak pula bintang yang terbentuk. Bintang-bintang ini akan berevolusi bersama, meskipun tidak selalu identik.

Nah, dari banyaknya bintang yang terbentuk itu, dua atau lebih bintang bisa akhirnya saling mengitari pusat massa. Bagaimana bintang ganda berevolusi sendiri tergantung pada jarak mereka satu sama lain.

Biner lebar, misalnya, tidak akan saling mempengaruhi satu sama lain, sehingga sering berevolusi sendiri-sendiri seperti bintang tunggal. Di sisi lain, biner tertutup saling mempengaruhi evolusi masing-masing, misalnya dengan mentransfer massa yang dapat mengubah komposisi bintang-bintangnya.

Nah, itulah bintang biner. Sayangnya, Matahari kita adalah bintang tunggal. Jika saja Matahari juga termasuk bintang biner, kita bisa melihat dua Matahari yang menggantung di langit, persis seperti di planet Tatooine dalam film Star Wars.