PROFILPELAJAR.COM

Bintang eksotis adalah bintang hipotetis dari bintang kompak yang terdiri dari materi sesuatu selain elektron, proton, neutron, atau muon, dan tetap stabil terhadap keruntuhan gravitasi sendiri oleh tekanan degenerasi atau sifat kuantum lainnya. Bintang eksotis meliputi bintang quark (terdiri dari quark) dan bintang strange kuark (terdiri dari materi strange kuark), serta spekulatif bintang preon (terdiri dari preon, yang merupakan partikel hipotetis dan "bahan penyusun" quark, terbentuk dari quark yang diuraikan menjadi sub-partikel komponen). Di antara berbagai jenis bintang eksotis yang pernah diusulkan, yang paling banyak dibuktikan dan dipahami adalah bintang quark.

Bintang-bintang eksotis sebagian besar masih bersifat teoritis - karena sulit untuk menguji secara rinci bagaimana bentuk materi pada bintang tersebut dapat berperilaku, dan sebagian karena belum ada teknologi baru dari astronomi untuk mendeteksi gelombang gravitasi, tidak ada cara yang efektif untuk mendeteksi objek kosmik yang tidak memancarkan energi, secara elektromagnetik atau melalui partikel yang diketahui. Jadi, belum mungkin untuk mengonfirmasi objek kosmik baru dari alam ini dengan membedakannya dari objek yang diketahui. Kandidat untuk objek semacam itu kadang-kadang diidentifikasi berdasarkan bukti tidak langsung yang diperoleh dari properti yang dapat diamati.

Bintang kuark dan Strange star

Bintang quark adalah objek bintang hipotesis yang dihasilkan dari dekomposisi neutron menjadi bergabung antara Kuark up dan Kuark down di bawah tekanan gravitasi. Bintang ini diharapkan berukuran lebih kecil, namun lebih padat daripada bintang neutron, dan dapat bertahan dalam keadaan baru ini tanpa batas waktu jika tidak mengalami pertambahan massa. Secara efektif, Bintang ini merupakan nukleon yang sangat besar. Bintang quark yang mengandung Strange kuark disebut Strange star.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh Chandra X-Ray Observatory pada tanggal 10 April 2002, Terdapat dua objek kandidat bintang Kuark, yaitu RX J1856.5-3754 dan 3C58. Kandidat pertama yang ditemukan tampak jauh lebih kecil dan kandidat yang diurutan terakhir bersuhu jauh lebih dingin dari yang diharapkan untuk bintang neutron, yang menunjukkan bahwa mereka terdiri dari materi yang lebih padat daripada neutronium. Namun, pengamatan ini ditanggapi dengan skeptis oleh para peneliti yang mengatakan bahwa hasil tersebut tidak konklusif. Setelah diteliti lebih lanjut, RX J1856.5-3754 dikeluarkan dari daftar kandidat bintang kuark.^[1]

Bintang elektro lemah

Bintang elektro lemah adalah jenis bintang teoritis dari bintang eksotis di mana keruntuhan gravitasi dari bintang dicegah oleh tekanan radiasi yang dihasilkan dari pembakaran elektrolemah; yaitu, energi yang dilepaskan oleh pengubahan kuark menjadi lepton melalui gaya elektro lemah. Proses ini terjadi pada inti bintang yang kira-kira hanya seukuran buah apel, namun bermassa sekitar dua massa Bumi.^[2]

Tahap kehidupan sebuah bintang yang berubah menjadi bintang elektro lemah diteorikan terjadi setelah peristiwa supernova. Bintang elektro lemah lebih padat daripada bintang quark, dan dapat terbentuk ketika tekanan degenerasi kuark tidak lagi mampu menahan tarikan gravitasi tetapi masih dapat ditahan oleh tekanan radiasi pembakaran elektro.^[3] Fase kehidupan bintang ini bisa berlangsung lebih dari 10 juta tahun.^[2]^[3]^[4]^[5]

Bintang boson

Bintang Boson adalah objek bintang astronomi hipotetis yang terbentuk dari partikel yang disebut boson (bintang konvensional sebagian besar terbentuk dari proton, yaitu fermion, tetapi juga terdiri dari inti Helium-4, yaitu boson). Agar jenis bintang ini ada, harus ada bintang boson yang stabil dengan interaksi yang aneh sendiri; terdapat satu kandidat partikel yang mungkin adalah "partikel sumbu" yang masih hipotetis (yang juga merupakan kandidat untuk partikel^[6] "materi gelap non-barionik" yang belum terdeteksi, yang tampaknya menyusun sekitar 25% massa Alam Semesta). Teori ini^[7] menyatakan bahwa bintang ini tidak seperti bintang normal (yang memancarkan radiasi karena tekanan gravitasi dan fusi nuklir), bintang boson berbentuk transparan dan tidak terlihat. Gravitasi yang sangat besar dari bintang boson padat akan membelokkan arah gerakan cahaya di sekitar objek, yang menciptakan wilayah kosong yang menyerupai bayangan cakrawala peristiwa lubang hitam. Seperti lubang hitam, bintang boson akan menyerap materi biasa dari sekitarnya, tetapi transparansi, yang berarti materi ini (yang kemungkinan besar akan memanas dan memancarkan radiasi) akan terlihat di pusatnya. Simulasi komputer lebih lanjut menunjukkan bahwa bintang boson yang berputar akan berbentuk donat karena gaya sentrifugal yang akan memberikan bentuk seperti itu terhadap materi boson.

Pada 2018, tidak ada bukti signifikan bahwa bintang seperti itu ada.^[8] Namun, mereka dapat dideteksi dengan radiasi gravitasi yang dipancarkan oleh sepasang bintang boson yang saling mengorbit.^[9]

Bintang Boson mungkin terbentuk melalui keruntuhan gravitasi selama tahap awal Big Bang.^[10] Setidaknya dalam suatu teori, bintang boson supermasif bisa ada di inti galaksi, yang mungkin menjelaskan banyak sifat inti galaksi aktif yang teramati.^[11]

Bintang Boson juga telah diusulkan sebagai kandidat objek materi gelap,^[12] dan telah dihipotesiskan bahwa lingkaran cahaya materi gelap yang mengelilinginya sebagian besar galaksi mungkin dipandang sebagai "bintang boson" yang berukuran sangat besar.^[13]

Bintang boson padat dan cangkang bosonnya sering dipelajari yang melibatkan bidang-bidang seperti bidang skalar kompleks masif (atau tak bermassa), yaitu bidang pengukur U (1), dan gravitasi dengan potensial kerucut. Kehadiran konstanta kosmologis positif atau negatif dalam teori memfasilitasi studi objek ini di ruang de Sitter dan anti-de Sitter.^[14]^[15]^[16]^[17]^[18]

Braaten, Mohapatra, dan Zhang berteori bahwa terdapat jenis baru dari boson, yaitu bintang aksial padat yang mungkin ada, di mana gravitasi diimbangi dengan tekanan medan rata-rata kondensat sumbu Bose-Einstein.^[19] Kemungkinan keberadaan bintang sumbu padat telah ditantang oleh penelitian lain yang tidak mendukung klaim ini.^[20]

Bintang preon

Bintang preon adalah jenis bintang yang diusulkan dari bintang padat yang terbuat dari preon, yaitu sekelompok partikel subatomik hipotetis. Bintang Preon diharapkan memiliki kepadatan yang besar, melebihi 10²³ kg/m³. Mereka mungkin memiliki kepadatan yang lebih besar dari bintang quark dan bintang neutron, meskipun mereka memiliki ukuran lebih kecil tetapi dengan massa lebih besar dari bintang katai putih dan bintang neutron.^[21] Bintang Preon dapat terbentuk dari ledakan supernova atau Big Bang. Benda tersebut dapat dideteksi^[22] pada prinsipnya melalui lensa gravitasi dari sinar gamma. Bintang Preon adalah kandidat potensial dari materi gelap. Namun, pengamatan saat ini dari akselerator partikel menentang keberadaan preon, atau setidaknya tidak memprioritaskan penyelidikan mereka, karena satu-satunya detektor partikel yang saat ini mampu menjelajahi energi yang sangat tinggi (Large Hadron Collider) yang tidak dirancang khusus untuk ini. dan program penelitiannya diarahkan pada bidang lain, seperti mempelajari Higgs boson, plasma quark-gluon dan bukti yang terkait dengan fisika di luar Model Standar.

Dalam relativitas umum, jika sebuah bintang runtuh dalam ukiran lebih kecil dari jari - jari Schwarzschild, cakrawala peristiwa akan terbentuk dalam radius itu dan bintang tersebut akan runtuh menjadi lubang hitam. Dengan demikian, ukuran bintang preon dapat bervariasi dari sekitar 1 meter dengan massa absolut 100 Bumi hingga seukuran kacang polong dengan massa yang kurang lebih sama dengan Bulan.

Bintang planck

Dalam teori loop quantum gravity, Bintang Planck adalah objek bintang astronomi yang secara teoritis terbentuk ketika kerapatan energi bintang yang runtuh mencapai kerapatan energi Planck. Dengan kondisi tersebut, dengan asumsi bahwa gravitasi dan ruangcwaktunya dikuantisasi, muncul "kekuatan" aneh yang berasal dari Prinsip ketidakpastian Heisenberg. Dengan kata lain, jika gravitasi dan ruang waktu dikuantisasi, akumulasi energi massa di dalam bintang Planck tidak dapat runtuh melebihi batas ini karena akan melanggar prinsip ketidakpastian ruang waktu itu sendiri.^[23]