Bintang Katai Merah

Bintang katai merah (red dwarf) adalah tipe bintang yang memiliki massa antara 0,08 sampai 0,5 kali massa matahari.

Sesuai namanya bintang katai merah ini berwarna merah dan memiliki ukuran yang terbilang kecil di antara bintang-bintang yang aktif di jagat raya.

Dibandingkan dengan bintang lain, katai merah  mempunyai suhu dan kecerahan yang sangat rendah. Ini menyebabkan cahayanya tampak sangat redup.

Sebagai perbandingan, kecerahan katai merah antara 0,0001 sampai 0,1 kali kecerahan matahari. Dengan suhu permukaan sekitar 2500-3500 Kelvin.

Saking redupnya, ia bahkan tidak terlihat oleh mata telanjang pada langit malam, untuk bisa dilihat kita butuh bantuan teleskop.

Proxima Centauri merupakan contoh bintang katai merah yang juga bintang terdekat dengan matahari. Berjarak sejauh 4,2 tahun cahaya dari bumi.

Proxima Centauri Dilihat dari Teleskop Hubble
Kredit : NASA, ESA, STScl (K. Sahu, J. Anderson, H.Bond), M.Dominik
Sumber : hubblesite.org

Bintang-bintang di Galaksi Bimasakti terdiri dari sekitar 70% bintang katai merah. Dibanding bintang lainnya, katai merah memiliki waktu hidup paling lama, yaitu antara 1 sampai 10 triliun tahun.

Alam semesta sudah berusia 13,8 miliyar tahun, artinya bintang katai merah yang ada saat ini bisa dibilang masih bayi.

Mengapa bintang katai merah bisa berumur sangat panjang?

Selama fase hidupnya bintang melakukan reaksi fusi nuklir di dalam intinya dengan mengubah hidrogen sebagai bahan bakarnya menjadi helium. Ketika kehabisan semua bahan bakarnya maka bintang akan mati.

Semakin masif suatu bintang maka semakin besar tekanan terhadap intinya dan suhu inti semakin meningkat, akibatnya laju reaksi nuklir di dalam intinya juga semakin cepat.

Bintang dengan massa yang lebih besar mempunyai ketersedian bahan bakar lebih banyak (jumlah hidrogen lebih tinggi) dibanding bintang bermassa rendah.

Namun semakin besar massa suatu bintang, peningkatan laju reaksi nuklir ini malah jauh semakin pesat.

Akibatnya, rasio antara laju reaksi nuklir dengan jumlah hidrogen pada bintang bermassa besar lebih tinggi dibandingkan dengan bintang bermassa lebih kecil. 

Sehingga bintang dengan massa yang lebih besar  memiliki umur yang lebih pendek, sebaliknya bintang dengan massa yang lebih kecil berumur lebih panjang.

Katai merah sepenuhnya konvektif, artinya helium yang dihasilkan oleh fusi nuklir di inti beserta hidrogen sisa reaksinya dibawa ke permukaan bintang, di mana ia mendingin dan tenggelam kembali untuk dipanaskan lagi. 

Jenis Transfer Panas Pada Berbagai Bintang, Bintang Katai Merah Sepenuhnya Konvektif
Kredit : sun.org
Lisensi : CC BY-SA 3.0

Akibatnya, terjadi pencampuran hidrogen dan helium dalam inti bintang. Hidrogen yang dibawa lagi ke inti bisa digunakan untuk melakukan reaksi fusi nuklir lagi.

Hal ini juga yang menyebabkan reaksi nuklir pada bintang katai merah bisa terus berlanjut dan bertahan lebih lama.

Pencampuran ini mencegah penumpukan helium di inti yang merupakan prasyarat bagi fusi inti helium dan untuk dimulainya fase Raksasa Merah. 

Oleh karena itu, begitu pasokan bahan bakar hidrogen habis dan tidak ada lagi tekanan radiasi untuk melawan gravitasi, bintang ini akan runtuh dan memanas menjadi katai putih tanpa melalui fase Raksasa Merah.

Suatu saat, ketika seluruh bintang di alam semesta mati, maka bintang yang paling akhir bersinar adalah bintang katai merah. Sebelum akhirnya alam semesta menjadi gelap gulita.