ANTARIKSA -- Di antara bintang terkecil dan planet paling masif, kelas benda langit yang aneh meliputi alam semesta. Disebut katai coklat, atau bintang gagal, objek liminal ini lebih masif dibandingkan raksasa gas seperti Jupiter, namun tidak semasif bintang terkecil di alam raya.

Mereka juga sangat banyak. Para astronom baru-baru ini menemukan angka 100 miliar untuk benda bercahaya redup yang tersebar di seluruh Bima Sakti. Perkiraan populasi bintang di Bima Sakti berkisar antara 100 miliar hingga 400 miliar, hal ini berarti jumlah katai coklat hampir sama banyaknya dengan bintang itu sendiri.

Mengapa katai coklat gagal menjadi bintang? Jawaban singkatnya adalah katai coklat tidak memiliki massa yang cukup untuk memicu fusi nuklir hidrogen.

Bintang dan katai coklat lahir ketika awan besar gas dan debu runtuh. Protobintang itu terus mengumpulkan materi dari awan tersenut hingga mencapai massa di mana tekanan dan suhu internal cukup signifikan untuk memicu pembakaran hidrogen, menggabungkan atom hidrogen untuk menciptakan helium.

“Yang membedakan bintang dan katai coklat adalah fakta bahwa bintang bermassa rendah (katai M) memiliki fusi hidrogen yang stabil, dan bintang terkecil akan mengalami fusi selama triliunan tahun, lebih lama dari usia alam semesta saat ini," kata Nolan Grieves, peneliti postdoctoral di Departemen Astronomi Universitas Jenewa. Sementara katai coklat bermassa tinggi tidak mencapai fusi yang stabil dalam jangka panjang.

Namun bukan berarti katai coklat tidak membakar hidrogen sama sekali. “Menariknya, beberapa katai coklat menjadi cukup panas untuk memulai fusi hidrogen, tetapi mereka tidak dapat menyeimbangkan pembakaran nuklir di intinya dan kehilangan foton di permukaannya. Jadi suhu intinya pada akhirnya turun di bawah batas pembakaran hidrogen,” kata Grieves.

Jadi, jika katai coklat tidak bisa dianggap sebagai bintang, bukankah akan lebih mudah untuk mengklasifikasikannya sebagai planet yang sangat masif? Nasib tidak baik tetap menyertai ketai coklat. Itu juga gagal untuk disebut planet.

Meskipun katai coklat tidak dapat mencapai fusi hidrogen yang stabil, bukan berarti ia tidak mampu mempertahankan segala bentuk fusi nuklir pada intinya. Garis pemisah antara katai coklat dan planet raksasa gas umumnya dianggap antara 10 dan 14 kali massa planet paling masif di tata surya, yaitu Jupiter. Itu berarti kita tidak akan menemukan planet yang massanya lebih dari 13 kali massa Jupiter.

Hal ini karena, dengan massa sebesar ini, benda langit mampu memicu pembakaran nuklir deuterium, suatu bentuk hidrogen berat. Alih-alih memiliki inti yang hanya terdiri dari satu proton seperti halnya hidrogen standar (unsur paling ringan di alam semesta), deuterium memiliki inti yang terdiri dari satu proton bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Inilah alasan mengapa katai coklat bisa memiliki cahaya yang redup.

"Perbedaan utama antara katai coklat dan planet adalah massanya dan terjadinya pembakaran deuterium," kata Grieves. “Pada massa yang lebih besar, suatu benda akan memiliki tekanan internal dan suhu yang cukup tinggi untuk membakar sebagian besar deuterium yang awalnya ada di dalam benda tersebut.”

Garis pemisah telah ditetapkan sehingga katai coklat diklasifikasikan sebagai objek yang membakar 50 persen atau lebih deuterium awalnya. Namun garis tersebut masih kabur, karena karakteristik lain di luar massa seperti fraksi helium dalam benda angkasa, dapat mengakibatkan pembakaran deuterium.

Di masa depan, kata Grieves, perbedaan antara planet dan katai coklat mungkin dapat didefinisikan ulang. Katai coklat dapat digolongkan sebagai benda langit yang bukan bintang, tetapi tercipta ketika awan gas dan debu runtuh, sedangkan planet didefinisikan sebagai gumpalan terlalu padat yang terbentuk dalam piringan materi protoplanet di sekitar bintang yang runtuh.

Sebelum pendefinisian kembali itu disepakati, benda-benda langit yang menakjubkan ini mungkin tetap dengan anggapan kegagalan. Sumber: Live Science