Para astronom baru-baru ini menemukan sebuah bintang mungil
yang disebut 2MASS J0523-1403 terletak hanya 40 tahun cahaya. Ini
mungkin bintang terkecil yang pernah ditemukan sejauh ini. Dengan
mempelajari bintang-bintang seperti ini, para ilmuwan mulai dapat menjawab
pertanyaan, dimana bintang berakhir ?
Bintang-bintang memiliki variasi ukuran; bintang-bintang
kecil, yang dikenal sebagai kurcaci merah, dapat memiliki sesedikit 10% dari
massa Matahari, sedangkan bintang terbesar (hypergiants) bisa lebih dari 100
kali lebih besar Matahari. Tapi
seberapa kecil bisa menjadi obyek dan masih didefinisikan sebagai bintang? Hal ini membuat bingung
astronom selama bertahun-tahun. Semua
yang diketahui sebelumnya adalah bahwa benda-benda di bawah batas ini tidak
memiliki cukup massa untuk memicu fusi hidrogen dalam inti mereka. Benda-benda
ini dikenal sebagai katai coklat.
Katai coklat (brown dwarfs) adalah objek yang sulit dipahami
dan dianggap sebagai missing link antara raksasa gas dan bintang-bintang
bermassa rendah seperti kerdil merah. Mereka
umumnya sekitar ukuran Jupiter, tetapi mereka tidak memiliki cukup massa untuk
menjadi bintang. Tidak
seperti bintang, katai coklat tidak memiliki sumber energi internal.
Terdapat perbedaan yang aneh antara katai coklat dan
bintang-bintang; mereka memiliki
hubungan yang berlawanan antara massa dan ukuran. Semakin
banyak materi yang Anda tambahkan ke bintang, dalam bentuk hidrogen, semakin
besar radius bintang. Yaitu bintang bertambah besar
dengan meningkatnya massa. Katai
coklat, di sisi lain, sebenarnya menyusut ukurannya dengan meningkatkan massa
karena sesuatu yang disebut tekanan degenerasi elektron.
Jadi bagaimana kita menemukan batas yang menentukan apakah
sebuah benda adalah bintang atau katai coklat? Para
astronom mengamati langit dan benda-benda yang terletak di sekitar bintang /
perbatasan katai coklat. Mereka
kemudian menghitung luminositas, suhu dan jari-jari semua benda-benda dan
diplot. Suhu
tergantung pada massa tapi lebih mudah untuk diukur. Mereka
menemukan bahwa suhu menurun, begitu pula jari-jari; ini adalah tren yang
diharapkan untuk objek bintang. Namun,
mereka menemukan bahwa setelah suhu sekitar 2100K (1826oC [3320 oF]) ada
istirahat sampai radius mulai meningkat dengan penurunan suhu; ini
adalah tren yang akan diharapkan untuk katai coklat.
Berkat data ini, para ilmuwan sekarang dapat menentukan suhu
tertentu, luminositas dan jari-jari di mana deret utama berakhir. Urutan
utama adalah hubungan antara luminositas dan temperatur (dan luminositas dan
jari-jari) yang dipatuhi oleh bintang dalam sebagian besar hidup mereka. 2MASS
J0523-1403 yang terletak di sekitar batas ini, tetapi ke arah sisi bintang. Bintang
ini sebenarnya memiliki suhu 2074K, yang merupakan suhu terendah untuk bintang
deret utama. Ini
juga yang terkecil dan yang paling besar; jika ia memiliki
massa yang lebih kecil maka akan dianggap sebagai katai coklat. Oleh karena itu,
bintang ini diidentifikasi sebagai wakil dari sekecil mungkin bintang. Namun,
secara teori bahwa bintang dengan massa sedikit lebih kecil daripada 2MASS
J0523-1403 bisa saja ada.
Para ilmuwan percaya bahwa informasi seperti ini dapat
membantu pencarian kehidupan di planet
lain. Katai
coklat dingin lebih cepat daripada bintang, sehingga planet-planet yang
mengelilingi mereka cenderung tidak layak huni. Oleh
karena itu, mengetahui suhu benda di sekitar batas katai atau bintang akan
membantu para astronom dalam pencarian mereka untuk kandidat yang dapat
mendukung planet layak huni.