Media Pendidikan – 08 Juni 2026 | Dalam alam semesta, ada bintang yang memiliki massa 10 hingga 50 kali massa Matahari yang bersuhu permukaan sangat tinggi sehingga memancarkan cahaya kebiruan. Bintang-bintang ini diklasifikasikan sebagai bintang raksasa biru. Di pusat bintang-bintang sebesar ini, tekanan dan suhu ekstrem menciptakan kondisi unik di mana elektron terdegenerasi kuantum berperan sebagai perisak yang memperlemah tolakan listrik antar inti atom, sehingga reaksi fusi nuklir berlangsung jauh lebih cepat daripada prediksi fisika klasik.
Dr. Putra menjelaskan bahwa skrining elektron kuantum memperbesar probabilitas tunneling, yaitu kemampuan partikel untuk menembus penghalang meski energinya kurang. Dengan adanya skrining, potensial listrik total antara dua inti yang berjarak r bukan lagi Z₁Z₂e²/r. Ada tambahan potensial dari awan elektron yang terkumpul di antara keduanya. Pendekatan linear screening yang valid ketika energi tunneling lebih kecil dari energi Fermi memberikan potensial efektif V_eff(r) = (Z₁Z₂e²/r) exp(-r/λ_TF).
Dr. Putra juga mengatakan bahwa efek skrining elektron kuantum telah diprediksi oleh fisikawan dan telah diverifikasi oleh eksperimen. Dalam kasus ledakan supernova, laju fusi yang lebih cepat akibat skrining membuat bintang masif kehilangan massa lebih cepat melalui angin bintang. Ini mempengaruhi orbit bintang biner yang pada akhirnya menjadi sumber gelombang gravitasi yang terdeteksi LIGO.
Dengan demikian, efek skrining elektron kuantum memiliki konsekuensi besar pada siklus hidup bintang, pembentukan unsur berat, dan gelombang gravitasi. Dr. Putra berharap bahwa penelitian ini dapat membantu memahami lebih baik tentang alam semesta dan mengembangkan teknologi baru.
Penelitian ini juga menunjukkan bahwa skrining elektron kuantum memiliki implikasi besar pada nukleosintesis proses-s (slow neutron capture) yang terjadi di bintang raksasa cabang asimtotik. Skrining mempengaruhi laju reaksi neutron pada isotop besi, yang pada gilirannya mempengaruhi kelimpahan timbal dan bismut. Data meteorit primitif menunjukkan bahwa rasio isotop timbal-208 terhadap timbal-206 sesuai dengan prediksi model yang menyertakan skrining, bukan model tanpa skrining.
Komentar