Media Pendidikan – 05 Juni 2026 | Di dalam astrofisika, ada satu masalah besar tentang bagaimana bintang katai putih bisa tetap stabil meskipun materi di dalamnya tertekan luar biasa kuat oleh gravitasi. Jawaban klasiknya berasal dari prinsip eksklusi Pauli yaitu elektron-elektron yang terdesak sangat rapat menjadi gas degenerasi yang menghasilkan tekanan dahsyat, melawan gravitasi. Namun, model itu terlalu sederhana karena mengabaikan satu hal penting yaitu muatan listrik.
Ion positif dan elektron negatif dalam bintang saling tarik-menarik, dan interaksi ini mengubah tekanan total secara signifikan. Edwin Salpeter pada 1961 adalah orang pertama yang menghitung koreksi ini secara sistematis untuk gas Fermi terdegenerasi.
Salpeter menemukan bahwa koreksi ini memiliki bentuk sederhana, yaitu tekanan Coulomb yang berbanding terbalik dengan kerapatan ion. Dengan menggunakan pendekatan jellium, ia menemukan bahwa energi interaksi elektrostatik total yang negatif terhadap tekanan.
Koreksi Coulomb ini sangat penting dalam astrofisika bintang kompak, karena mengubah perhitungan tekanan total secara signifikan. Tanpa koreksi ini, model akan memprediksi katai putih yang lebih masif daripada yang pernah diamati.
Salpeter sendiri menunjukkan bahwa dalam pendekatan terbaik, konstanta numerik dalam tekanan Coulomb harus disesuaikan dengan efek pertukaran elektron. Hasil finalnya adalah batas massa maksimum berkisar antara 1,38 hingga 1,44 massa Matahari untuk berbagai komposisi realistis.
Komentar