 Ilustrasi pembentukan bintang protoneutron dalam inti supernova | |
| Jenis objek | Objek kompak |
|---|---|
Data pengamatan (Epos Saat pembentukan pasca-supernova) | |
| Deklinasi | |
| Massa | ~1.1–2.3 M☉ |
| Suhu | >1011 K |
| Radius | ~30 km (saat terbentuk) |
| Perkiraan usia | < 1 detik |
Tahun penemuan | Diprediksi secara teori (1940-an) |
Bintang protoneutron adalah tahap awal dalam evolusi bintang neutron, terbentuk segera setelah runtuhnya inti bintang masif dalam peristiwa supernova Tipe II atau supernova Tipe Ib/c. Objek ini merupakan inti padat dan sangat panas yang masih dalam proses pendinginan dan kontraksi, dengan kondisi termal dan lepton yang jauh dari kesetimbangan.[1]
Pembentukan
Ketika bintang masif (>8 massa Matahari) kehabisan bahan bakar nuklir, intinya runtuh karena gravitasi dan menghasilkan gelombang kejut yang melontarkan lapisan luar bintang. Inti yang tersisa menjadi sangat padat dan memanas hingga lebih dari 100 miliar Kelvin, menghasilkan objek sementara yang disebut bintang protoneutron.[2]
Karakteristik
Bintang protoneutron memiliki suhu ekstrem dan kandungan lepton tinggi karena banyaknya neutrino yang terperangkap. Objek ini sangat dinamis, memancarkan sejumlah besar energi melalui radiasi neutrino dalam beberapa detik pertama kehidupannya. Setelah kira-kira 10–30 detik, protoneutron akan mendingin dan mencapai keadaan kesetimbangan, berubah menjadi bintang neutron yang stabil atau, jika cukup masif, menjadi lubang hitam.[3]
Evolusi
Tahapan evolusi bintang protoneutron meliputi:
- **Fase awal (0–1 detik):** sangat panas, neutrino masih terperangkap.
- **Fase transisi (1–10 detik):** pelepasan neutrino dalam jumlah besar (~1053 erg).
- **Fase akhir (>10 detik):** pendinginan dan stabilisasi sebagai bintang neutron.
Jika massa melebihi batas Tolman–Oppenheimer–Volkoff (sekitar 2–3 massa Matahari), maka protoneutron akan kolaps menjadi lubang hitam.
Peran dalam astrofisika
Studi tentang bintang protoneutron penting untuk memahami:
- Asal-usul dan struktur bintang neutron
- Peran neutrino dalam mekanisme supernova
- Sifat materi pada kerapatan supernuklir
- Produksi elemen berat melalui proses r-proses dalam supernova
Simulasi protoneutron digunakan dalam pemodelan numerik supernova dan deteksi neutrino astrofisika.[4]
Lihat pula
Referensi
- ↑ Burrows, A. (1986). "Birth of neutron stars". Astrophysical Journal. 300: 488–493. doi:10.1086/163811.
- ↑ Pons, J.A.; Reddy, S. (1999). "Evolution of protoneutron stars". Astrophysical Journal. 513: 780–804. doi:10.1086/306889.
- ↑ Janka, H.-T. (2012). "Explosion mechanisms of core-collapse supernovae". Annual Review of Nuclear and Particle Science. 62: 407–451. doi:10.1146/annurev-nucl-102711-094901.
- ↑ Roberts, L.F. (2012). "Proto-neutron star cooling with convection". Astrophysical Journal. 755 (2): 126. doi:10.1088/0004-637X/755/2/126.