ASTROFISIKA (FIS-239)

45

Click here to load reader

Transcript of ASTROFISIKA (FIS-239)

Page 1: ASTROFISIKA (FIS-239)

!"#$%&"'()$"*

!"#$%&'"'(!)&'"*+,-.

/01123/4564741839:";:)<4564741=>12:4;:?<.

@$%A$!93"#B/'3&'"'(!&!(BC#!"39!#D9!#'(!3E3'C9B3@DFAD#!GB!F3!C!9

BF'HD$"'#!"3FDAD$'3I%AI!(!$#!

Page 2: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

Pre

lude

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Apa

itu

Ast

rofis

ika?

Cab

ang

fisik

a ya

ng m

enco

ba m

emah

ami s

ifat

dan

peril

aku

bend

a la

ngit

dan

alam

sem

esta

seca

ra k

esel

uruh

an

Apa

bed

anya

den

gan

Ast

rono

mi?

Ast

rono

mi s

ebat

as m

engg

amba

rkan

ked

uduk

an

dan

sifa

t yan

g te

ram

ati d

ari b

enda

lang

it

sem

enta

ra A

stro

fisik

a m

enco

ba m

enje

lask

an

sifa

t fis

isny

a se

cara

kes

elur

uhan

Apa

bed

anya

den

gan

Ast

rono

mi?

Nam

un s

aat i

ni, t

opik

yan

g di

pela

jari

dala

m

bida

ng a

stro

nom

i men

gara

h ke

kaj

ian

fisis

,

sehi

ngga

Ast

rofis

ika

dapa

t dip

anda

ng s

ebag

ai

kajia

n as

trono

mi m

oder

n

Topi

k ya

ng a

kan

dipe

laja

ri

!D

asar

-Das

ar A

stro

nom

i!

Bin

tang

!G

alak

si!

Sem

esta

(Kos

mol

ogi)

!Ta

ta S

urya

? *(

TBA

)

Text

book

!A

stro

nom

y To

day

vol.

2 by

Cha

isso

n &

M

cMill

an!

Intr

oduc

tory

Ast

rono

my

& A

stro

phys

ics

by

Zeili

k &

Gre

gory

Peni

laia

n

!20

% T

ugas

!20

% U

jian

Mid

-Sem

este

r!

60%

Ujia

n A

khir

Sem

este

r

Page 3: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

DA

SAR

-DA

SAR

AST

RO

NO

MI

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Kon

stel

asi (

Ras

i) da

n A

ster

ism

!S

ejak

per

adab

an k

uno,

bin

tang

-bin

tang

yan

g be

rdek

atan

dan

men

yeru

pai b

entu

k te

rtent

u di

kelo

mpo

kkan

dan

dib

eri n

ama.

!K

elom

pok

bint

ang

ini y

ang

dise

but s

ebag

ai

kons

tela

si (r

asi)

!Ta

hun

1928

, Int

erna

tiona

l Ast

rono

mic

al U

nion

m

eres

mik

an 8

8 ra

si b

inta

ng!

Pen

amaa

n ra

si m

engi

kuti

pena

maa

n da

ri pe

rada

ban

Yuna

ni k

uno

!Te

rdap

at p

ula

peng

elom

pokk

an d

i lua

r 88

rasi

re

smi y

ang

kem

udia

n di

nam

akan

ast

eris

m!

Ras

i bin

tang

yan

g da

pat A

nda

lihat

mal

am in

i (F

eb) s

ekita

r jam

20.

00 W

IB:

Orio

n, C

anis

Maj

or, C

anis

Min

or, T

auru

s, L

eo

Ras

i di b

ulan

Agu

stus

:S

corp

io, S

agitt

ariu

s, C

rux,

Cyg

nus

!A

ster

ism

yan

g da

pat

And

a lih

at m

alam

ini:

Ple

iade

s, S

umm

er tr

iang

le (A

ustra

lia) a

.k.a

. W

inte

r tria

ngle

(Ero

pa)

Ast

eris

m b

ulan

Agu

stus

:S

alib

Uta

ra, W

inte

r tria

ngle

(Aus

tralia

) a.k

.a.

Sum

mer

tria

ngle

(Ero

pa)

Tam

pila

n La

ngit

Mal

am In

i (Fe

b. s

ekita

r jam

19

.00

WIB

) di A

rah

Zeni

th

Tam

pila

n La

ngit

Mal

am B

ulan

Agu

stus

(sek

itar

jam

21.

00 W

IB) d

i Ara

h U

tara

Pena

maa

n B

inta

ng!

Sel

ain

mem

beri

nam

a pa

da k

elom

pok

bint

ang,

pe

rada

ban

kuno

juga

mem

beri

nam

a pa

da

bint

ang

tera

ng d

i ham

pir s

etia

p ra

si!

Nam

a-na

ma

bint

ang

may

orita

s be

rasa

l dar

i pe

rada

ban

Ara

b ku

no:

Bet

elge

use

(di r

asi O

rion)

! Y

ad-A

l-Jaw

za

(=le

ngan

Jaw

za/O

rion)

Ald

ebar

an (d

i ras

i Tau

rus

) ! A

l-Dab

ar-a

n (=

peng

ikut

)D

eneb

(di r

asi C

ygnu

s) !

Dan

ab (=

ekor

)ds

t.

!Ta

hun

1603

, J. B

ayer

men

gusu

lkan

pen

amaa

n bi

ntan

g be

rdas

ar u

ruta

n te

rang

nya

dala

m

sebu

ah ra

si d

enga

n la

bel a

bjad

Yun

ani d

an

nam

a ge

nitif

(tur

unan

) ras

inya

:

" C

ygni

(Den

eb) d

isin

gkat

"-C

yg#

Cyg

ni (A

lbire

o) d

isin

gkat

#-C

yg"

Orio

nis

(Bet

elge

use)

dis

ingk

at "

-Ori

# O

rioni

s (R

igel

) dis

ingk

at #

-Ori

" S

corp

ii (A

ntar

es) d

isin

gkat

"-S

co"

Cen

taur

i (R

igil

Ken

taur

us) d

isin

gkat

"-C

en

Jika

hur

uf Y

unan

i hab

is, d

igun

akan

hur

uf

Rom

awi k

ecil

'a' h

ingg

a 'z

'

!Aw

al a

bad

18, J

ohn

Flam

stee

d m

enya

rank

an

pena

maa

n bi

ntan

g de

ngan

pen

omor

an d

ari t

imur

ke

ara

h ba

rat s

uatu

kon

stel

asi,

sehi

ngga

B

etel

geus

e m

emili

ki n

ama

58 O

riR

igel

mem

iliki

nam

a 19

Ori

!Te

knol

ogi t

eles

kop

mem

ungk

inka

n as

trono

m

men

gkat

alog

kan

bint

ang

dan

mem

beri

peno

mor

an

sesu

ai k

atal

ogny

aH

D 9

5735

mer

upak

an b

inta

ng y

ang

bera

da d

alam

da

ftar n

omor

957

35 d

i kat

alog

Hen

ry D

rape

r!

Saa

t ini

pen

amaa

n bi

ntan

g ba

ru d

idas

arka

n pa

da

koor

dina

tnya

di l

angi

t

Men

yata

kan

Leta

k B

inta

ng

(Bol

a La

ngit)

!K

etik

a m

enga

mat

i bin

tang

di l

angi

t mal

am, k

ita

dapa

t men

gang

gap

bahw

a bi

ntan

g-bi

ntan

g in

i m

enem

pel p

ada

sebu

ah k

ubah

lang

it.!

Aki

bat d

ari r

otas

i bum

i. B

inta

ng-b

inta

ng in

i aka

n be

rger

ak.

!D

ari t

empa

t di d

ekat

eku

ator

bum

i, m

aka

bint

ang

akan

terb

it da

ri tim

ur d

an te

ngge

lam

di

bara

t.

Page 4: ASTROFISIKA (FIS-239)

!Ze

nith

: Ti

tik d

i ata

s ke

pala

!N

adir

: Titi

k di

baw

ah

kaki

!G

aris

Mer

idia

n: G

aris

pe

nghu

bung

titik

ut

ara-

zeni

th-ti

tik

sela

tan

!H

oriz

on :

bata

s m

elin

gkar

ant

ara

lang

it da

n bu

mi

!U

ntuk

men

yata

kan

posi

si b

inta

ng, d

igun

akan

ta

ta k

oord

inat

lang

it:"

Tata

koo

rdin

at h

oriz

on"

Tata

koo

rdin

at e

quat

oria

l"

Tata

koo

rdin

at e

klip

tika

Tata

Koo

rdin

at H

oriz

on

(Alti

tude

-Azi

mut

h)

!M

enun

jukk

an k

oord

inat

ara

h pa

ndan

g (A

zim

uth)

dan

ting

gi b

inta

ng (A

ltitu

de)

!S

udut

Azi

mut

h di

ukur

dar

i titi

k U

tara

ber

gera

k se

arah

jaru

m ja

m (U

tara

-Tim

ur-S

elat

an-B

arat

), se

hing

ga U

tara

=0°,

Tim

ur=9

0°, S

elat

an=1

80°,

B

arat

=270

°.!

Sud

ut A

ltitu

de (t

ingg

i) di

ukur

dar

i hor

izon

ke

arah

zen

ith, s

ehin

gga

Zeni

th=9

0°, N

adir=

-90°

.

!K

eung

gula

n ta

ta k

oord

inat

hor

izon

:M

udah

dig

unak

an d

an d

apat

den

gan

cepa

t di

baya

ngka

n!

Kel

emah

an ta

ta k

oord

inat

hor

izon

:Ti

dak

dapa

t dig

unak

an u

ntuk

men

ggam

bark

an

posi

si b

inta

ng s

ecar

a um

um k

aren

a se

lalu

be

ruba

h m

enur

ut w

aktu

dan

leta

k pe

ngam

atan

Tata

Koo

rdin

at E

quat

oria

l(R

ight

Asc

ensi

on- D

eclin

atio

n)

!P

osis

i bin

tang

juga

din

yata

kan

deng

an 2

sud

ut,

yaitu

Ase

nsio

Rek

ta (R

A) d

an d

eklin

asi (

Dec

)!

RA

dan

Dec

men

yata

kan

koor

dina

t bol

a la

ngit

yang

mem

iliki

ana

logi

den

gan

Buj

ur (l

ongi

tude

) da

n Li

ntan

g (la

titud

e) y

ang

men

yata

kan

koor

dina

t Bum

i.!

Eku

ator

lang

it m

erup

akan

per

poto

ngan

pe

rpan

jang

an b

idan

g ek

uato

r bum

i pad

a bo

la

lang

it

!K

utub

lang

it m

erup

akan

titik

sen

tuh

perp

anja

ngan

por

os ro

tasi

bum

i pad

a bo

la

lang

it.!

Dek

linas

i sep

anja

ng e

kuat

or la

ngit

bern

ilai 0

°!

Kut

ub L

angi

t Uta

ra m

emili

ki d

eklin

asi 9

0° d

an

Kut

ub L

angi

t Sel

atan

mem

iliki

dek

linas

i -90

°!

RA

diuk

ur d

ari s

ebua

h tit

ik d

i lan

git y

ang

dise

but t

itik

Arie

s ya

ng a

nalo

g de

ngan

Kot

a G

reen

wic

h ya

ng d

ijadi

kan

pene

ntu

garis

Buj

ur

pada

koo

rdin

at B

umi.

!R

A di

ukur

dar

i titi

k A

ries

ke a

rah

Tim

ur

!Ti

tik a

ries

dise

but j

uga

titik

Ver

nal E

quin

ox,

yaitu

titik

pad

a ek

uato

r lan

git y

ang

men

unju

kkan

pos

isi m

atah

ari p

ada

tang

gal 2

1 M

aret

!K

aren

a ad

anya

pre

sesi

por

os B

umi s

aat

bero

tasi

, mak

a le

tak

kutu

b la

ngit

dan

ekua

tor

lang

it be

ruba

h-ub

ah. S

ehin

gga

koor

dina

t ek

uato

r sua

tu b

inta

ng s

elal

u di

serta

i den

gan

tahu

n pe

ngam

atan

nya.

Page 5: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

DA

SAR

-DA

SAR

AST

RO

NO

MI 2

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Sebe

rapa

Jau

h? (s

kala

jara

k)

!S

kala

jara

k da

lam

Ast

rono

mi u

mum

nya

tidak

di

nyat

akan

dal

am s

atua

n S

I (m

eter

)!

Ska

la ja

rak

yang

ser

ing

digu

naka

n:"

Sat

uan

Ast

rono

mi (

SA

) / A

stro

nom

ical

Uni

t (A

U)

"Ta

hun

Cah

aya

(tc) /

Lig

ht Y

ear (

ly)

"P

arse

c

Sebe

rapa

jauh

bin

tang

/gal

aksi

da

ri B

umi?

Sebe

rapa

luas

uku

ran

gala

ksi/s

emes

ta k

ita?

Jeja

ri B

umi =

638

0 km

Skal

a B

umi =

Rib

uan

kilo

met

er

Dip

erbe

sar l

ebih

jauh

... T

ata

Sury

a

Jara

k R

erat

a B

umi k

e M

atah

ari =

149

,6 ju

ta k

m

(Ska

la =

Rat

usan

Jut

a K

ilom

eter

)

Satu

an J

arak

Dal

am S

kala

Tat

a Su

rya:

A.U

. = A

stro

nom

ical

Uni

t = S

atua

n A

stro

nom

is

(S.A

.)

1 A

U =

Jar

ak R

erat

a B

umi-M

atah

ari

=

149,

6 ju

ta k

m =

1,4

96 x

1011

met

er

Mat

ahar

i ke

Venu

s

=

0

,7 A

U =

104

,7 ju

ta k

m

ke

Nep

tunu

s =

30,0

7 A

U =

4,5

mily

ar k

m !

Dip

erbe

sar l

ebih

jauh

... G

alak

si B

imas

akti

Mat

ahar

i ada

lah

sala

h sa

tu b

inta

ng d

ari j

utaa

n bi

ntan

g (s

ekita

r 100

juta

) yan

g m

embe

ntuk

Gal

aksi

B

imas

akti

Ska

la ja

rak

yang

lebi

h ja

uh :

tahu

n ca

haya

(t.c

.) /

light

yea

r (l.

y.)

1 ta

hun

caha

ya =

Jar

ak y

ang

dite

mpu

h ol

eh c

ahay

a se

lam

a 1

tahu

n

kela

juan

cah

aya

= 3

x 10

8 met

er/d

etik

1 ta

hun

= 3,

16 x

107 d

etik

1 ta

hun

caha

ya =

9,4

8 x

1012

km

= 6

3.00

0 A

U

Inga

t, 1

tahu

n ca

haya

ada

lah

skal

a ja

rak,

buk

an

skal

a w

aktu

Page 6: ASTROFISIKA (FIS-239)

Dia

met

er G

alak

si B

imas

akti

= se

kita

r 10

0.00

0 ta

hun

caha

ya

Jara

k M

atah

ari k

e bi

ntan

g te

rdek

at !

beb

erap

a ta

hun

caha

ya

Dip

erbe

sar

lebi

h ja

uh...

gr

up lo

kal (

gugu

s/cl

uste

r ga

laks

i)

Jara

k an

tar

gala

ksi

terd

ekat

=

bebe

rapa

ju

ta ta

hun

caha

ya!

Dip

erbe

sar

lebi

h ja

uh...

Beb

erap

a gu

gus

gala

ksi m

embe

ntuk

G

ugus

Sup

er (S

uper

clus

ter)

dar

i gal

aksi

supe

rclu

ster

loka

l

Dip

erbe

sar

lebi

h ja

uh...

sem

esta

kita

yan

g ba

ru b

isa

dike

tahu

i hin

gga

kini

...S

etia

p tit

ik m

ewak

ili s

ebua

h su

perc

lust

er!

diam

eter

bum

i: ri

buan

km

plan

et d

i tat

asur

ya:

1 - p

uluh

an A

U

diam

eter

gal

aksi

bi

mas

akti:

100

.000

tc

supe

rclu

ster

loka

l: pu

luha

n ju

ta tc

gugu

s lo

kal:

juta

an tc

sem

esta

tahu

n ca

haya

buk

an s

kala

wak

tu m

elai

nkan

ska

la ja

rak

nam

un ta

hun

caha

ya d

apat

juga

men

unju

kkan

wak

tu

kela

juan

cah

aya

= 3

x 10

8 met

er/d

etik

dari

Bum

i ke

bula

n bu

tuh

wak

tu 1

det

ikda

ri M

atah

ari k

e B

umi

8

men

itke

bin

tang

terd

ekat

("-C

enta

uri)

4 ta

hun

# ja

rak

ke "

-Cen

taur

i = 4

tahu

n ca

haya

# s

aat i

ni A

nda

mel

ihat

"-C

en 4

tahu

n la

mpa

u!

baga

iman

a "-

Cen

saa

t ini

?...

tung

gu 4

tahu

n la

gi

Gal

aksi

And

rom

eda

berj

arak

3 ju

ta ta

hun

caha

ya d

ari B

umi

# y

ang

kita

liha

t ad

alah

Gal

aksi

A

ndro

med

a 3

juta

ta

hun

yang

lam

pau!

Bag

aim

ana

kead

aann

ya s

aat i

ni?

...tu

nggu

3 ju

ta ta

hun

lagi

!

Ket

ika

men

gam

ati s

emes

ta, k

ita s

edan

g m

enga

mat

i mas

a la

lu!

Men

guku

r Ja

rak

via

Par

alak

s

!P

aral

aks

adal

ah p

erge

sera

n ya

ng te

ram

ati d

ari

suat

u be

nda

terh

adap

lata

r bel

akan

g ak

ibat

pe

ruba

han

posi

si p

enga

mat

!A

kiba

t ger

ak B

umi m

enge

lilin

gi m

atah

ari,

bint

ang

terd

ekat

nam

pak

berg

erak

rela

tif

terh

adap

bin

tang

di l

atar

bel

akan

g!

Ger

akan

ini y

ang

dise

but s

ebag

ai s

tella

r pa

ralla

x (p

aral

aks

bint

ang)

ata

u an

nual

par

alla

x (p

aral

aks

tahu

nan)

!K

aren

a ja

rak

Bum

i-Mat

ahar

i dik

etah

ui, k

ita

dapa

t men

guku

r jar

ak b

inta

ng d

enga

n pa

rala

ks

p =

sudu

t par

alak

s

= se

teng

ah d

ari p

erge

sera

n m

aksi

mum

pos

isi s

udut

sua

tu b

inta

ng

te

rhad

ap b

inta

ng la

tar b

elak

ang

d =

jara

k B

umi k

e bi

ntan

g te

rseb

ut

Page 7: ASTROFISIKA (FIS-239)

Jara

k bi

ntan

g di

hitu

ng m

elal

ui:

p bi

asan

ya d

inya

taka

n da

lam

det

ik b

usur

, sem

enta

ra d

alam

pe

rsam

aan

di a

tas

dala

m ra

dian

, seh

ingg

a ha

rus

kita

uba

h:

1° =

60'

(men

it bu

sur)

= 36

00'' (

detik

bus

ur)

1 ra

d =

57,3

° =

2,06

3 x

105 ''

dipe

role

h:

d!

1AU

tanp

!1AU

p

d!

2,0

63"

105

p''

AU

Did

efin

isik

an s

atua

n ja

rak

baru

: par

sec

(par

alla

x se

cond

) dis

ingk

at p

c

1 pc

= 2

,063

x 1

05 AU

sehi

ngga

deng

an d

din

yata

kan

dala

m p

c

1 pc

= 3

,262

tahu

n ca

haya

Seb

uah

bint

ang

yang

mem

iliki

sud

ut p

aral

aks

1'' m

aka

jara

knya

dar

i Bum

i ada

lah

1 pc

d!

1 p''

#Ja

rak

terja

uh y

ang

bisa

diu

kur m

elal

ui p

aral

aks

adal

ah 1

600

tahu

n ca

haya

. Sel

ebih

nya,

pa

rala

ks te

rlalu

kec

il un

tuk

diuk

ur.

#D

iper

luka

n m

etod

e la

in u

ntuk

men

guku

r jar

ak

bend

a-be

nda

lang

it

Soa

l-Soa

l

1. B

inta

ng P

roxi

ma

Cen

taur

i, bi

ntan

g te

rdek

at k

e B

umi,

mem

iliki

sud

ut p

aral

aks

0,77

''. B

erap

akah

ja

rak

bint

ang

ini k

e B

umi (

dala

m tc

)2.

Bin

tang

Siri

us m

emili

ki s

udut

par

alak

s 0,

377'

'. B

erap

a ja

rak

bint

ang

ini d

ari B

umi (

dala

m tc

)

#P

roxi

ma

Cen

taur

i ~ 4

,2 ta

hun

caha

yaS

irius

~ 8

,6 ta

hun

caha

ya#

Mes

kipu

n m

erup

akan

bin

tang

yan

g pa

ling

deka

t ke

Bum

i, sa

ngat

sul

it m

enem

ukan

Pro

xim

a C

enta

uri d

i lan

git m

alam

kar

ena

terla

lu re

dup

#S

emen

tara

Siri

us y

ang

mer

upak

an b

inta

ng

palin

g te

rang

di l

angi

t mal

am, j

ustru

mem

iliki

ja

rak

yang

lebi

h ja

uh d

ari B

umi d

iban

ding

P

roxi

ma

Cen

taur

i#

Tera

ng/re

dupn

ya b

inta

ng ti

dak

bisa

dija

dika

n in

dika

tor j

arak

nya

dari

Bum

i

Per

band

inga

n uk

uran

bin

tang

Seb

erap

a Te

rang

?#

Bin

tang

-bin

tang

di l

angi

t mal

am m

emili

ki ti

ngka

t te

rang

yan

g be

rbed

a. A

da y

ang

bers

inar

te

rang

, ada

pul

a ya

ng b

ersi

nar r

edup

#H

ippa

rcus

, ast

rono

m Y

unan

i aba

d 12

9 S

M,

men

gkat

alog

kan

bint

ang

berd

asar

tera

ngny

a ke

da

lam

6 k

elom

pok

#B

inta

ng p

alin

g te

rang

dib

eri n

ilai (

mag

nitu

do) 1

, se

men

tara

yan

g pa

ling

lem

ah d

iber

i nila

i (m

agni

tudo

) 6#

Inga

t: se

mak

in te

rang

, mag

nitu

do b

inta

ng ju

stru

se

mak

in k

ecil!

#M

agni

tudo

ber

dasa

r ter

ang

bint

ang

yang

te

rliha

t di l

angi

t mal

am s

elan

jutn

ya d

iseb

ut

mag

nitu

do ta

mpa

k (a

ppar

ent m

agni

tude

) /

mag

nitu

do s

emu

#H

ersc

hel m

enem

ukan

bah

wa

kepe

kaan

mat

a ak

an in

tens

itas

sina

r ber

sifa

t log

aritm

ik#

Bin

tang

yan

g be

rmag

nitu

do 1

dik

etah

ui 1

00 k

ali

lebi

h te

rang

dar

i bin

tang

ber

mag

nitu

do 6

#D

enga

n ka

ta la

in, u

ntuk

dua

bin

tang

yan

g m

emili

ki s

elis

ih m

agni

tudo

= 5

(6-1

), ak

an

mem

iliki

rasi

o te

rang

(int

ensi

tas)

= 1

00

#U

ntuk

dua

bin

tang

yan

g m

emili

ki s

elis

ih

mag

nitu

do 1

, aka

n m

emili

ki ra

sio

tera

ng

#U

ntuk

dua

bin

tang

yan

g m

emili

ki s

elis

ih

mag

nitu

do 2

, aka

n m

emili

ki ra

sio

tera

ng

#S

ecar

a um

um:

#A

tau:

di

kena

l seb

agai

ska

la P

ogso

n

I A$I

B!

5 %10

0!2

,51

2

I A$I

B!&5 %1

00'

2!

2,5

122

I A I B!

2.5

12&m

B(m

A' !

10

0&mB(m

A'$

5

mA(m

B!(

2,5

log&I A

$IB'

Page 8: ASTROFISIKA (FIS-239)

!S

kala

Pog

son

hany

a m

enun

jukk

an s

elis

ih

mag

nitu

do b

erda

sar r

asio

tera

ng d

ua b

inta

ng!

Unt

uk k

eper

luan

pra

ktis

, dig

unak

an b

inta

ng

Vega

(!-L

yrae

) seb

agai

sta

ndar

m =

0

(seb

enar

nya

bern

ilai m

= 0

,02)

!B

inta

ng y

ang

lebi

h te

rang

dar

i Veg

a m

emili

ki m

ne

gatif

dan

yan

g le

bih

redu

p m

emili

ki m

pos

itip

!M

agni

tudo

tere

ndah

yan

g m

asih

dap

at d

iliha

t ol

eh m

ata

tela

njan

g ad

alah

m =

6!

Unt

uk m

engu

kur t

eran

g su

atu

bint

ang

seca

ra

akur

at, a

stro

nom

men

ggun

akan

pho

tom

eter

Per

band

inga

n m

agni

tudo

sem

u

-26,

80S

irius

-1,4

6C

anop

us-0

,72

-0,2

7A

rctu

rus

-0,0

4V

ega

0,03

Cap

ella

0,04

Rig

el0,

12P

rocy

on0,

35A

cher

nar

0,46

Had

ar0,

66B

etel

geus

e0,

70A

ltair

0,77

Ald

ebar

an0,

85A

crux

0,87

Ant

ares

0,92

Spi

ca1,

00

Na

ma

bin

tan

gM

ag

nit

ud

o

Mat

ahar

i

Alp

ha C

enta

uri

*) P

erba

ndin

gan

anta

ra M

atah

ari

dan

16 b

inta

ng

palin

g te

rang

di

lang

it m

alam

Page 9: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

FOTO

MET

RI B

INTA

NG

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Bin

tang

tida

k bi

sa k

ita s

entu

h. S

atu-

satu

nya

cara

unt

uk

men

geta

hui s

ifatn

ya h

anya

mel

alui

gel

omba

ng

elek

trom

agne

tik y

ang

dipa

ncar

kann

ya

Spe

ktru

m g

elom

bang

ele

ktro

mag

netik

:

!G

elom

bang

Rad

io : !

>10

cm

!G

elom

bang

Mik

ro : ! "

1 m

m h

ingg

a 10

cm

!G

elom

bang

Infra

Mer

ah : ! "

750

nm h

ingg

a 1

mm

!G

elom

bang

Opt

ik (c

ahay

a ta

mpa

k) : ! "

380

nm

hing

ga 7

50 n

mm

erah

: ! "

630

nm –

750

nm

kuni

ng : ! "

570

nm –

590

nm

hija

u

: ! "

510

nm

– 5

50 n

mbi

ru

: !

" 4

50 n

m –

480

nm

ungu

: !

" 3

80 n

m –

420

nm

!G

elom

bang

UV,

X-r

ay, s

inar

gam

ma:

! <

380

nm

!G

elom

bang

ele

ktro

mag

netik

yan

g di

panc

arka

n bi

ntan

g m

enca

kup

selu

ruh

panj

ang

gelo

mba

ng,

nam

un ti

dak

sem

ua b

isa

dita

ngka

p di

per

muk

aan

Bum

i!

Atm

osfe

r Bum

i han

ya m

ener

uska

n ge

lom

bang

el

ektro

mag

netik

pad

a pa

njan

g ge

lom

bang

cah

aya

tam

pak

dan

gelo

mba

ng ra

dio.

Sis

anya

dis

erap

.!

Jadi

dar

i per

muk

aan

Bum

i han

ya b

isa

diam

ati

bint

ang

dan

bend

a la

ngit

pada

pan

jang

gel

omba

ng

caha

ya ta

mpa

k da

n ra

dio

(dis

ebut

jend

ela

optik

da

n je

ndel

a ra

dio)

!S

isan

ya? #

per

lu d

item

patk

an te

lesk

op d

i lua

r at

mos

fer B

umi #

HS

T, C

hand

ra

Jend

ela

optik

dan

jend

ela

radi

o: d

aera

h pa

njan

g ge

lom

bang

ra

dias

i ele

ktro

mag

netik

yan

g bi

sa d

iterim

a di

per

muk

aan

Bum

i. S

isan

ya d

iser

ap o

leh

atm

osfe

r Bum

i...

Rad

iasi

Ben

da H

itam

!B

enda

Hita

m =

Ben

da y

ang

mam

pu m

enye

rap

sem

ua e

nerg

i yan

g di

terim

anya

(men

yera

p en

ergi

sec

ara

sem

purn

a) #

ber

war

na h

itam

dan

juga

seb

alik

nya:

mam

pu m

eman

cark

an

selu

ruh

ener

gi y

ang

dim

iliki

nya

(pem

anca

r se

mpu

rna)

# b

enda

hita

m ti

dak

sela

lu h

itam

!!

Rad

iasi

yan

g di

panc

arka

n ol

eh b

enda

hita

m

dise

but j

uga

radi

asi b

enda

hita

m!

Sem

ua b

enda

yan

g m

emili

ki p

anas

aka

n m

eman

cark

an ra

dias

i ben

da h

itam

(ter

mas

uk

bint

ang!

)

!S

emak

in p

anas

ben

da, i

nten

sita

s ra

dias

i yan

g di

panc

arka

n se

mak

in b

esar

!R

adia

si y

ang

dipa

ncar

kan

pada

suh

u te

rtent

u ak

an m

emili

ki in

tens

itas

mak

sim

um p

ada

panj

ang

gelo

mba

ng te

rtent

u!

Fung

si P

lanc

k:

deng

an

I =

jum

lah

ener

gi y

ang

men

galir

tega

k lu

rus

perm

ukaa

n

per

m2 , p

er d

etik

, per

ste

radi

anh

= te

tapa

n P

lanc

k =

6,63

x 1

0-34 J

sk

= te

tapa

n B

oltz

man

= 1

,38

x 10

-23 J

/Kc

= ke

laju

an c

ahay

a =

3 x

108 m

/sT

= su

hu d

alam

Kel

vinI "#T

$%2

hc2

"51

ehc&"kT'

1

!P

anja

ng g

elom

bang

mak

sim

um (!

mak

s) dap

at

dite

ntuk

an d

ari

Seh

ingg

a di

pero

leh

Per

sam

aan

ini d

iken

al s

ebag

ai H

ukum

Wie

n:se

mak

in ti

nggi

suh

u be

nda,

pan

jang

gel

omba

ng

mak

sim

um y

ang

dipa

ncar

kan

sem

akin

pen

dek

dI#"$

dT

%0

" max%

2,89

8(1

0'3

T#m

eter

$

!E

nerg

i yan

g di

panc

arka

n be

nda

hita

m k

e se

mua

ara

h tia

p sa

tuan

wak

tu (L

umin

osita

s)

diny

atak

an o

leh

pers

amaa

n S

tefa

n-B

oltz

man

n:

deng

an !

ada

lah

kons

tant

a S

tefa

n-B

oltz

man

n =

5,67

x 1

0-8 W

/m2 K

4 di

sin

i T d

iseb

ut s

ebag

ai s

uhu

efek

tif

!U

ntuk

ben

da h

itam

ber

bent

uk b

ola,

mak

a pe

rsam

aan

Ste

fan-

Bol

tzm

ann

diny

atak

an

seba

gai:

L%A)T

4

L%

4*R

2)T

4

Page 10: ASTROFISIKA (FIS-239)

!Fl

uks

ener

gi, y

aitu

jum

lah

ener

gi y

ang

dipa

ncar

kan

setia

p m

2 per

muk

aan

bend

a hi

tam

tia

p de

tik, d

inya

taka

n se

baga

i

sehi

ngga

!P

ada

jara

k r d

ari b

enda

hita

m, b

esar

nya

fluks

en

ergi

yan

g di

terim

a pe

ngam

at p

er s

atua

n w

aktu

ada

lah

di s

ini F

dis

ebut

seb

agai

fluk

s pa

ncar

an/ra

dian

t

F"#T

4

L"

4$R

2F

F"

L4$r2

!K

aren

a bi

ntan

g da

pat d

iang

gap

seba

gai b

enda

hi

tam

(mes

kipu

n tid

ak 1

00%

), m

aka

huku

m-

huku

m y

ang

berla

ku p

ada

bend

a hi

tam

dap

at

dike

naka

n ju

ga p

ada

bint

ang.

!

Jum

lah

ener

gi y

ang

dipa

ncar

kan

bint

ang

bera

dius

R d

an b

ersu

hu T

ef t

iap

detik

ke

sem

ua a

rah

(Lum

inos

itas

bint

ang)

ada

lah:

!Ju

mla

h en

ergi

yan

g di

panc

arka

n bi

ntan

g tia

p de

tik ti

ap s

atua

n lu

as (F

luks

radi

ant/p

anca

ran)

:

L"

4$R

2#T

ef

4

F"#T

ef

4"

L4$R

2

!S

uhu

efek

tif (T

ef )

mer

upak

an s

uhu

lapi

san

palin

g lu

ar d

ari s

uatu

bin

tang

(lap

isan

foto

sfer

)!

Fluk

s pa

ncar

an y

ang

dite

rima/

dile

wat

i sua

tu

perm

ukaa

n pe

r sat

uan

luas

per

det

ik p

ada

jara

k r d

ari b

inta

ng d

inya

taka

n de

ngan

:

F di

sin

i mer

upak

an te

rang

bin

tang

yan

g ki

ta

lihat

, sem

enta

ra L

men

yata

kan

inte

nsita

s ya

ng

sebe

narn

ya.

Sem

akin

jauh

sua

tu b

inta

ng, s

emak

in re

dup

caha

yany

a

F"

L4$r2

Con

toh

pene

rapa

n:

Bet

elge

use

mem

iliki

suh

u pe

rmuk

aan

3400

K.

Pad

a sp

ektru

m a

pa in

tens

itas

radi

asin

ya

mak

sim

um?

inte

nsita

s ra

dias

i mak

sim

um p

ada

panj

ang

gelo

mba

ng in

fra m

erah

Bag

aim

ana

deng

an R

igel

yan

g m

emili

ki s

uhu

perm

ukaa

n 10

010

K ?

! in

tens

itas

mak

sim

um p

ada

panj

ang

gelo

mba

ng U

V

% max"

2,8

98&

10'

3

T(m

K)"

2,8

98&

10'

3

34

00

(m)"

85

3nm

!B

erda

sark

an p

engu

kura

n sa

telit

Sol

ar M

axim

um

Mis

sion

dan

Spa

ceLa

b, d

iket

ahui

fluk

s M

atah

ari

di

atas

per

muk

aan

atm

osfe

r ada

lah:

F =

136

8 w

att /

m2 d

et (d

iken

al d

enga

n te

tapa

n M

atah

ari

/sol

ar c

onst

ant)

. Ber

apak

ah lu

min

osita

s M

atah

ari?

Ber

apa

suhu

per

muk

aan?

(R "

7x1

08 m

)

Dar

i

d

an k

aren

a ja

rak

Bum

i-Mat

ahar

i (r

) ada

lah

1 A

U =

1,4

96 x

1011

, mak

a L

= 3,

826

x 10

26 w

att

Dar

i

d

iper

oleh

suh

u pe

rmuk

aan

Mat

ahar

i Tef

= 5

785

K

L"

4$r2F

#T

ef

4"

L4$R

2

Mag

nitu

do M

utla

k !

Kon

sep

mag

nitu

do s

emu

tidak

dap

at

digu

naka

n un

tuk

men

entu

kan

sifa

t fis

is s

uatu

bi

ntan

g ke

cual

i ter

ang/

redu

pnya

bin

tang

itu

rela

tif d

ari p

erm

ukaa

n B

umi

!A

gar m

agni

tudo

bin

tang

dap

at m

enun

jukk

an

sifa

t fis

is y

ang

sebe

narn

ya, d

iken

alka

n ko

nsep

m

agni

tudo

mut

lak

(M),

yaitu

mag

nitu

do s

uatu

bi

ntan

g jik

a di

leta

kkan

pad

a ja

rak

10 p

c da

ri B

umi.

!N

ilai m

agni

tudo

mut

lak

dapa

t dite

ntuk

an d

ari

nila

i mag

nitu

do s

emun

ya

!D

ari s

kala

Pog

son:

atau

bis

a di

tulis

kan

seba

gai:

mak

a m

agni

tudo

mut

lak

suat

u bi

ntan

g di

tent

ukan

den

gan:

!A

pabi

la m

agni

tudo

mut

lak

dari

bint

ang

dike

tahu

i, m

aka

jara

k bi

ntan

g bi

sa d

itent

ukan

:

mA'm

B"'

2,5

log(F

A

FB)

10

0(mA'm

B)*

5"F

B

FA

10

0(m'M

)*5"F

10

F"(d1

0pc)2

d"

10(m

'M

+5)*

5

!K

aren

a be

sara

n m

– M

men

entu

kan

jara

k bi

ntan

g, m

aka

besa

ran

ini d

iken

al s

ebag

ai

mod

ulus

jara

k ya

ng d

inya

taka

n se

baga

i:

!C

onto

h:

Mag

nitu

do s

emu

Mat

ahar

i m =

-26,

81 d

an

jara

knya

d =

1 A

U =

4,8

48 x

10-6

pc.

Ber

apa

mag

nitu

do m

utla

knya

? m

odul

us ja

rakn

ya?

Msu

n =

msu

n –

5log

(d) +

5 =

4,7

6

msu

n –

Msu

n =

-31,

57

m'M

"5

log(d)'

5"

5lo

g (d

10p

c)

Inde

ks W

arna

!M

agni

tudo

sem

u da

n ab

solu

t yan

g ki

ta p

elaj

ari

sebe

lum

nya

diuk

ur p

ada

sem

ua p

anja

ng

gelo

mba

ng c

ahay

a ya

ng d

ipan

cark

an b

inta

ng.

Nila

i ini

ser

ing

dise

but m

agni

tudo

bol

omet

rik

(mbo

l dan

Mbo

l)

!P

ada

prak

tekn

ya, d

etek

tor h

anya

men

guku

r flu

ks p

anca

ran

pada

pan

jang

gel

omba

ng

terte

ntu

!'W

arna

' bin

tang

dap

at d

iuku

r men

ggun

akan

fil

ter y

ang

hany

a m

ener

uska

n ca

haya

pad

a pa

njan

g ge

lom

bang

terte

ntu

Page 11: ASTROFISIKA (FIS-239)

!Ta

hun

1951

, Joh

nson

dan

Mor

gan

men

gena

lkan

sis

tem

mag

nitu

do y

ang

dise

but

sist

em U

BV

:U

= m

agni

tudo

sem

u da

lam

dae

rah

ungu

de

ngan

! =

365

nm

B =

mag

nitu

do s

emu

dala

m d

aera

h bi

ru d

enga

n !

= 44

0 nm

V =

mag

nitu

do s

emu

dala

m d

aera

h vi

sual

(ta

mpa

k) d

enga

n !

= 55

0 nm

!In

deks

war

na b

inta

ng m

erup

akan

sel

isih

dar

i m

agni

tudo

-mag

nitu

do in

i

!In

deks

war

na U

– B

mer

upak

an s

elis

ih

mag

nitu

do u

ngu

deng

an b

iru!

Inde

ks w

arna

B –

V m

erup

akan

sel

isih

m

agni

tudo

biru

den

gan

visu

al!

Kar

ena

sem

akin

tera

ng s

uatu

bin

tang

m

agni

tudo

nya

sem

akin

men

geci

l, m

aka

sebu

ah

bint

ang

deng

an in

deks

war

na B

– V

yan

g le

bih

keci

l aka

n na

mpa

k le

bih

biru

dib

andi

ng b

inta

ng

deng

an n

ilai B

– V

yan

g le

bih

besa

r!

Unt

uk b

inta

ng s

tand

ar V

ega,

U =

B =

V,

sehi

ngga

jika

sua

tu b

inta

ng m

emili

ki (B

– V

) >

0, m

aka

nam

pak

lebi

h m

erah

dib

andi

ng V

ega.

Ji

ka (B

– V

) < 0

mak

a na

mpa

k le

bih

biru

!Ji

ka ja

rak

bint

ang

dike

tahu

i, m

aka

dapa

t di

tent

ukan

mag

nitu

do w

arna

mut

lakn

ya (M

U,

MB d

an M

V) b

erik

ut in

deks

war

nany

aU

– B

= M

U –

MB

B –

V =

MB –

MV

!S

elis

ih a

ntar

a m

agni

tudo

bol

omet

rik d

an

mag

nitu

do v

isua

l dis

ebut

seb

agai

kor

eksi

bo

lom

etrik

/ B

olom

etri

c co

rrec

tion

(BC

)B

C =

mbo

l – V

= M

bol –

MV

!S

elai

n si

stem

UB

V d

ari J

ohns

on d

an M

orga

n,

dike

nal j

uga

sist

em la

in s

eper

ti: S

iste

m U

GR

da

ri B

ecke

r, S

iste

m U

BV

Y d

ari S

trom

gren

dan

S

iste

m U

VB

GR

I dar

i Ste

bbin

s-W

ithfo

rd

!C

onto

h pe

nera

pan:

Bin

tang

Siri

us m

emili

ki m

agni

tudo

sem

u U

, B, V

be

rturu

t-tur

ut -1

,50;

-1,4

6; -1

,46

sehi

ngga

U –

B =

-1,5

0 - (

-1,4

6) =

-0,0

4da

nB

– V

= -1

,46

- (-1

,46)

= 0

,00

mak

a S

irius

lebi

h te

rang

pad

a pa

njan

g ge

lom

bang

ultr

avio

let

Kor

eksi

bol

omet

rik u

ntuk

Siri

us B

C =

-0,0

9 se

hing

ga m

agni

tudo

bol

omet

rik n

ampa

knya

:

mbo

l = V

+ B

C =

-1,4

6 +

(-0,

09) =

-1,5

5

BV

B –

V

18,

528,

82-0

,30

27,

457,

250,

203

7,45

6,35

1,10

Bin

tang

Dar

i ket

iga

bint

ang

berik

ut, m

ana

yang

pal

ing

tera

ng?

man

a ya

ng p

alin

g pa

nas?

man

a ya

ng

palin

g di

ngin

?

Men

guku

r suh

u ef

ektif

bin

tang

!D

ari b

esar

an fl

uks

panc

aran

pad

a ja

rak

r dar

i bi

ntan

g :

!R

adiu

s bi

ntan

g R

dap

at d

itent

ukan

dar

i rad

ius

sudu

t bin

tang

(") :

F"

L4#r2

"4#R

2$T

ef

4

4#r2

"%R r

&2

$T

ef

4

tan'"R r

Rd

!

R

d!

Mat

ahar

i :

Bin

tang

jauh

:sin'

"R d

tan'

"R d

!ka

rena

" s

anga

t kec

il, m

aka

dapa

t did

ekat

i de

ngan

(dal

am s

atua

n su

dut r

adia

n)

!Ji

ka d

igun

akan

gar

is te

ngah

sud

ut #

=2"

mak

a flu

ks p

anca

ran

pada

jara

k r d

ari b

inta

ng a

dala

h:

untu

k m

atah

ari:

'"R r F

"(2 4

$T

ef

4

FO"( O2 4

$T

ef O

4

!B

andi

ngka

n flu

ks b

inta

ng d

enga

n flu

ks

Mat

ahar

i dip

erol

eh:

Dar

i nila

i log

aritm

anya

:

Kar

ena

kita

per

oleh

:Tef

Tef O

"%F F

O&1

)4

%( O (&1

)2

log %T

ef

Tef O&"0,

25l

og %F F

O&*0

,50l

og %( O (

&

m+m

O"+

2,5

log %F F

O&

Page 12: ASTROFISIKA (FIS-239)

untu

k M

atah

ari:

T ef =

578

5 K

, ! =

192

0'' d

an m

O

= -2

6,79

, seh

ingg

a di

pero

leh:

Jadi

, apa

bila

mag

nitu

do s

emu

dan

diam

eter

su

dut b

inta

ng d

iket

ahui

, suh

u ef

eltif

bin

tang

da

pat d

itent

ukan

.

logT

ef!

logT

ef O"

0,1

#m"m

O$%

0,5

#lo

g&O"

log&

$

logT

ef!

2,7

26"

0,5

log&"

0,1m

PR

!'

Bin

tang

Dsc

hubb

a ya

ng b

erad

a di

rasi

Sco

rpio

m

emili

ki s

uhu

perm

ukaa

n 28

000

K d

an je

jari

5,16

x 1

09 m. J

ika

jara

knya

dar

i Bum

i 180

pc,

te

ntuk

an:

(Lu

min

osita

s bi

ntan

g(

Mag

nitu

do b

olom

etrik

mut

lak

(M

agni

tudo

bol

omet

rik s

emu

(M

odul

us ja

rak

(Fl

uks

panc

aran

di p

erm

ukaa

n bi

ntan

g(

Fluk

s pa

ncar

an d

i per

muk

aan

Bum

i(

Pan

jang

gel

omba

ng m

aksi

mum

"m

ax

Abs

orps

i ole

h A

tmos

fer

Bum

i

'K

aren

a at

mos

fer m

enye

rap

seba

gian

cah

aya

yang

men

embu

snya

, mak

a in

tens

itas

caha

ya

yang

tera

mat

i dar

i per

muk

aan

Bum

i aka

n be

rbed

a de

ngan

inte

nsita

s ca

haya

yan

g te

ram

ati d

i ata

s at

mos

fer B

umi

'P

enga

mat

an te

rhad

ap m

agni

tudo

bin

tang

dar

i pe

rmuk

aan

Bum

i har

us d

ikor

eksi

terh

adap

pe

nyer

apan

ini

AB

xs

!

Ppe

rmuk

aan

bum

i

atm

osfe

r at

as

zeni

th

dx!

ds

'Ti

tik P

ada

lah

posi

si p

enga

mat

di B

umi

'C

ahay

a bi

ntan

g m

enem

bus

atm

osfe

r se

panj

ang

s de

ngan

mem

bent

uk s

udut

#

terh

adap

ara

h ze

nith

'S

udut

# d

iseb

ut ja

rak

zeni

th (s

udut

zen

ith)

'B

esar

nya

peny

erap

an d

itunj

ukka

n ol

eh n

ilai

koef

isie

n ab

sorp

si $" (

berg

antu

ng p

ada

panj

ang

gelo

mba

ng)

'P

engu

rang

an in

tens

itas

caha

ya d

apat

di

nyat

akan

seb

agai

dF

)!"F

)*

)ds

'Ta

nda

nega

tif m

enun

jukk

an fl

uks

yang

be

rkur

ang

deng

an b

erta

mba

hnya

jara

k'

Den

gan

men

gint

egra

lkan

dar

i F0"

(flu

ks d

i ata

s at

mos

fer)

hin

gga

F " (f

luks

di p

erm

ukaa

n B

umi)

dipe

role

h:

deng

an

men

yata

kan

kete

bala

n op

tis a

tmos

fer B

umi

sepa

njan

g s

F)!

F0)e"

+ )

+ )!, s0

*)ds

'Ji

ka m

agni

tudo

bin

tang

yan

g te

ram

ati d

ari a

tas

atm

osfe

r ada

lah

m0"

dan

mag

nitu

do b

inta

ng

yang

tera

mat

i dar

i Bum

i ada

lah

m" m

aka

atau

yang

men

unju

kkan

bah

wa

ketik

a m

elew

ati

atm

osfe

r, ca

haya

bin

tang

men

gala

mi

pele

mah

an s

ebes

ar 1

,086

! "

m0)"m

)!"

2,5

logF

0)

F)!"

2,5

loge+

)!"

1,0

86+

)

m)"m

0)!

1,0

86+

)

'K

aren

a ja

rak

zeni

th #

sel

alu

beru

bah

men

urut

w

aktu

pen

gam

atan

, mak

a ni

lai p

engu

rang

an

inte

nsita

s ca

haya

bin

tang

juga

ber

gant

ung

pada

wak

tu p

enga

mat

an.

'U

ntuk

itu

digu

naka

n bi

ntan

g st

anda

r seb

agai

pe

mba

ndin

g un

tuk

men

entu

kan

mag

nitu

do

sebu

ah b

inta

ng'

Kar

ena

ds =

sec

# d

x m

aka

deng

an ! 0" a

dala

h ! "

pad

a ar

ah z

enith

(# =

0)

+ )!, s0

*)sec-

dx!

sec-, s0

*)dx!

+ 0)sec-

'D

iper

oleh

per

sam

aan

Pog

son

'U

ntuk

men

entu

kan

nila

i !0"

bin

tang

sta

ndar

di

amat

i pad

a du

a po

sisi

, seh

ingg

a ak

an

dipe

role

h

'D

alam

men

entu

kan

mag

nitu

do s

ebua

h bi

ntan

g de

ngan

mem

perti

mba

ngka

n pe

lem

ahan

ole

h at

mos

fer,

dius

ahak

an b

inta

ng s

tand

ar b

erad

a di

de

kat b

inta

ng y

ang

diam

ati

m)"m

0)!

1,0

86+ 0

)sec-

+ 0)!

m)

1"m

)2

1,0

86#sec-

1"sec-

2$

Page 13: ASTROFISIKA (FIS-239)

!C

onto

h pe

nera

pan:

Unt

uk m

enga

mat

i mag

nitu

do s

ebua

h bi

ntan

g (b

inta

ng p

rogr

am),

digu

naka

n se

buah

bin

tang

st

anda

r seb

agai

pem

band

ing.

Dar

i pen

gam

atan

te

rhad

ap b

inta

ng s

tand

ar d

iket

ahui

pad

a ja

rak

zeni

t 35º

mag

nitu

do s

emun

ya 9

,2 d

an p

ada

jara

k ze

nit 1

5º m

agni

tudo

sem

unya

9,0

. Jik

a pa

da ja

rak

zeni

t 25º

mag

nitu

do s

emu

bint

ang

prog

ram

8,9

mak

a te

ntuk

an m

agni

tudo

bin

tang

in

i seb

elum

men

gala

mi p

elem

ahan

inte

nsita

s ol

eh a

tmos

fer B

umi

Unt

uk b

inta

ng s

tand

ar

=

0,9

9

Unt

uk b

inta

ng p

rogr

am

m0

= m

– 1

,086

! 0 s

ec !

= 8,

9 –

1,08

6 (0

,99)

(sec

25º

)

= 8,

9 –

1,19

= 7

,71

" 0#

m1$m

2

1,0

86%sec&

1$sec&

2'#

9,2$

9,0

1,0

86%sec3

5o$sec1

5o'

Abs

orps

i Ole

h M

ater

i Ant

ar B

inta

ng

!R

uang

ant

ar b

inta

ng b

ukan

lah

ruan

g ha

mpa

, m

elai

nkan

dip

enuh

i ole

h m

ater

i ant

ar b

inta

ng

yang

dap

at m

elem

ahka

n ca

haya

bin

tang

aki

bat

adan

ya a

bsor

psi

!A

bsor

psi o

leh

mat

eri a

ntar

bin

tang

dis

ebut

juga

de

ngan

efe

k pe

mer

ahan

(red

deni

ng) k

aren

a ca

haya

bin

tang

men

jadi

lebi

h m

erah

dar

i yan

g se

bena

rnya

!K

orek

si m

agni

tudo

dite

ntuk

an d

enga

n ca

ra

yang

sam

a de

ngan

kor

eksi

aki

bat p

elem

ahan

in

tens

itas

caha

ya o

leh

atm

osfe

r Bum

i

!Ji

ka m

agni

tudo

bin

tang

yan

g se

bena

rnya

(m

agni

tudo

intri

nsik

) ada

lah

m0"

dan

mag

nitu

do

bint

ang

yang

tera

mat

i dar

i Bum

i ada

lah

m"

mak

a be

sarn

ya p

enye

rapa

n ol

eh m

ater

i ant

ar

bint

ang

adal

ah

deng

an A"

dise

but s

ebag

ai b

esar

an a

bsor

psi,

yang

men

unju

kkan

bah

wa

ketik

a m

elew

ati

mat

eri a

ntar

bin

tang

, cah

aya

bint

ang

men

gala

mi p

elem

ahan

seb

esar

1,0

86 ! "

m($m

0(#

1,0

86"

(#A

(

!A

kiba

t ada

nya

peny

erap

an o

leh

mat

eri a

ntar

bi

ntan

g, s

kala

Pog

son

diny

atak

an d

enga

n:

!P

ada

peng

amat

an d

alam

2 p

anja

ng g

elom

bang

ya

itu "

1 da

n " 2

, be

sara

n ab

sorp

siny

a ad

alah

m"1

– m

0"1

= A"1

dan

m"2

– m

0"2

= A"2

dapa

t din

yata

kan

seba

gai

(m"1

– m"2

) – (m

0"1

– m

0"2)

= A"1

– A"2

at

au

(m"1

– m"2

) – (m

"1 –

m"2

) 0 =

A"1

– A"2

m(#

M($

5)

5lo

gd)A

(

!ni

lai (

m"1

– m"2

) dis

ebut

seb

agai

war

na in

trin

sik

dan

A"1

– A"2

dis

ebut

seb

agai

eks

es w

arna

(c

olor

exc

ess)

dila

mba

ngka

n de

ngan

E"1

2

!D

idef

inis

ikan

rasi

o ab

sorp

si s

ebag

ai

R =

A"1

/ E"1

2 m

aka

A"1

= R

E"1

2

!U

ntuk

mag

nitu

do B

dan

V:

EB

V =

E(B

– V

) = (B

– V

) – (B

– V

) 0

V –

V0

= A V

B –

B0

= A

BA V

= R

EB

V

atau

AV =

R E

(B –

V)

V =

MV –

5 +

5 lo

g d

+ A V

!N

orm

alny

a, m

ater

i ant

ar b

inta

ng m

emili

ki R

=3,2

se

hing

ga A

V =

3,2

EB

V

!S

emak

in b

esar

har

ga R

, abs

orps

inya

sem

akin

m

enin

gkat

!U

mum

nya,

nila

i yan

g di

tem

ukan

ada

lah

AB =

1,3

1 A V

d

an

AU =

1,5

3 A V

se

hing

ga

A

B –

AV =

E(B

– V

) = 0

,31A

Vda

n

AU –

AB =

E(U

– B

) = 0

,22

A Vat

au

E

(U –

B) =

0,7

2 E

(B –

V)

!C

onto

h pe

nera

pan:

Seb

uah

bint

ang

mem

iliki

V =

10,

0 da

n B

= 1

0,5.

W

arna

intri

nsik

nya

(B –

V) 0

= 0

dan

MV =

0,8

. Ji

ka m

ater

i ant

ar b

inta

ng d

i dep

anny

a no

rmal

, te

ntuk

an ja

rak

sebe

narn

ya b

inta

ng te

rseb

ut

EB

V =

(B –

V) –

(B –

V) 0

= 0

,5A V

= R

EB

V =

3,2

(0,5

) = 1

,6ka

rena

A V

= V

– V

0

mak

a V

0 =

V –

AV =

8,4

Dar

i rum

us P

ogso

n: V

= M

V –

5 +

5 lo

g d

+ A V

10,0

= 0

,8 –

5 +

5 lo

g d

+ 1,

6

d =

331,

13 p

c

Page 14: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

SPEK

TRO

SKO

PI B

INTA

NG

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

!K

etik

a be

rkas

sin

ar M

atah

ari d

ilew

atka

n m

elal

ui

gela

s pr

ism

a, a

kan

nam

pak

urai

an w

arna

yan

g di

kena

l seb

agai

spe

ktru

m!

Wol

last

on p

ada

1804

men

emuk

an a

dany

a ga

ris

gela

p pa

da s

pekt

rum

Mat

ahar

i!

Pen

gam

atan

yan

g le

bih

telit

i ole

h Fr

aunh

ofer

m

enun

jukk

an b

ahw

a te

rdap

at le

bih

dari

600

garis

gel

ap p

ada

spek

trum

Mat

ahar

i yan

g ke

mud

ian

dise

but g

aris

Fra

unho

fer

!Fr

aunh

ofer

pad

a 18

14 m

enem

ukan

bah

wa

spek

trum

bin

tang

juga

mem

iliki

gar

is-g

aris

ge

lap

seru

pa M

atah

ari

Ber

kas

sina

r Mat

ahar

i aka

n di

urai

kan

ke d

alam

be

ntuk

spe

ktru

m w

arna

ole

h ge

las

pris

ma

Gar

is F

raun

hofe

r pad

a sp

ektr

um M

atah

ari

Huk

um K

irchh

off t

enta

ng

Pem

bent

ukan

Spe

ktru

m

1. A

pabi

la s

uatu

ben

da d

alam

wuj

ud p

adat

, cai

r at

au g

as d

ipija

rkan

pad

a te

kana

n tin

ggi,

bend

a te

rseb

ut a

kan

mem

anca

rkan

radi

asi p

ada

sem

ua

panj

ang

gelo

mba

ng. S

pekt

rum

nya

dise

but

seba

gai s

pekt

rum

kon

tinyu

2. G

as b

erte

kana

n re

ndah

jika

dip

ijark

an a

kan

mem

anca

rkan

radi

asi h

anya

pad

a pa

njan

g ge

lom

bang

terte

ntu.

Spe

ktru

m y

ang

dipe

role

h be

rupa

gar

is-g

aris

tera

ng y

ang

dise

but g

aris

em

isi

3. B

ila b

erka

s ca

haya

put

ih d

enga

n sp

ektru

m

kont

inyu

dile

wat

kan

mel

alui

gas

yan

g di

ngin

dan

be

rteka

nan

rend

ah, m

aka

gas

ters

ebut

aka

n m

enye

rap

caha

ya p

ada

panj

ang

gelo

mba

ng

terte

ntu.

Spe

ktru

m y

ang

dipe

role

h be

rupa

sp

ektru

m k

ontin

yu d

ari c

ahay

a te

rseb

ut d

enga

n di

selin

gi g

aris

-gar

is g

elap

yan

g di

sebu

t gar

is

sera

pan/

abso

rpsi

Set

iap

unsu

r kim

ia m

eman

cark

an s

pekt

rum

em

isi y

ang

khas

(ana

log

deng

an “

sidi

k ja

ri ”)

Spek

trum

Pad

a A

tom

Hid

roge

n!

Hid

roge

n m

erup

akan

uns

ur p

alin

g se

derh

ana

di

alam

(ter

diri

atas

1 p

roto

n da

n 1

elek

tron)

!K

etik

a di

pija

rkan

, gas

Hid

roge

n ak

an

mem

anca

rkan

radi

asi d

enga

n sp

ektru

m e

mis

i (g

aris

-gar

is te

rang

) yan

g kh

as!

J.J.

Bal

mer

men

emuk

an b

ahw

a pa

njan

g ge

lom

bang

gar

is-g

aris

ini m

emen

uhi

deng

an R

= 1

,097

x 1

07 m

-1 a

dala

h te

tapa

n R

ydbe

rg u

ntuk

ato

m H

idro

gen

1 "#R$1 22

%1 n2&

Page 15: ASTROFISIKA (FIS-239)

!n

adal

ah b

ilang

an b

ulat

! 3

(3, 4

, 5,..

. dst

)!

Der

etan

gar

is te

rang

ini k

emud

ian

dike

nal

deng

an D

eret

Bal

mer

di d

aera

h vi

sual

!U

ntuk

n =

3 d

iper

oleh

gar

is B

alm

er p

erta

ma,

H!,

den

gan "

= 65

6 nm

!U

ntuk

n =

4 d

iper

oleh

gar

is B

alm

er k

edua

, H#,

de

ngan

" =

486

nm

,

d

st.

!S

emak

in b

esar

n d

iper

oleh

" y

ang

sem

akin

m

enge

cil

!B

atas

Der

et B

alm

er a

dala

h n

= "

den

gan

" =

365

nm

!S

elai

n D

eret

Bal

mer

, dire

muk

an d

eret

yan

g la

in

pada

spe

ktru

m H

idro

gen

!S

ecar

a um

um:

!U

ntuk

m=1

dip

erol

eh d

eret

Lym

an d

i dae

rah

UV

!U

ntuk

m=2

dip

erol

eh d

eret

Bal

mer

di d

aera

h vi

sual

!U

ntuk

m=3

dip

erol

eh d

eret

Pas

chen

di d

aera

h IR

!U

ntuk

m=4

dip

erol

eh d

eret

Bra

cket

di d

aera

h IR

!U

ntuk

m=5

dip

erol

eh d

eret

Pfu

nd d

i dae

rah

IR

1 "#R$1 m

2%

1 n2&

Gar

is-g

aris

em

isi t

erja

di k

etik

a el

ektro

n te

reks

itasi

ke

leve

l ya

ng le

bih

tingg

i aki

bat m

enye

rap

foto

n de

ngan

ene

rgi

yang

ses

uai k

emud

ian

kem

bali

ke le

vel s

emul

a de

ngan

m

elep

aska

n fo

ton

kem

bali

!B

inta

ng m

eman

cark

an ra

dias

i pad

a se

mua

pa

njan

g ge

lom

bang

seh

ingg

a m

emili

ki

spek

trum

kon

tinyu

!B

agia

n bi

ntan

g ya

ng m

eman

cark

an s

pekt

rum

ko

ntin

yu (y

ang

bera

rti b

erup

a ga

s be

rteka

nan

tingg

i) di

sebu

t seb

agai

foto

sfer

!Fo

tosf

er d

isel

ubun

gi la

pisa

n ga

s ya

ng le

bih

ding

in d

an re

ngga

ng s

ehin

gga

mem

berik

an

radi

asi d

enga

n sp

ektru

m a

bsor

psi

!D

enga

n m

enga

mat

i spe

ktru

m a

bsor

psi r

adia

si

bint

ang,

dap

at d

iper

kira

kan

kand

unga

n un

sur

kim

ia d

i atm

osfe

r bin

tang

ters

ebut

Kla

sifik

asi B

inta

ng

!S

elai

n m

engg

olon

gkan

bin

tang

ber

dasa

r m

agni

tudo

, ast

rono

m ju

ga m

enge

lom

pokk

an

bint

ang

berd

asar

spe

ktru

mny

a!

Pen

ggol

onga

n be

rdas

ar s

pekt

rum

dia

wal

i ole

h A

ngel

o S

echh

i pad

a ta

hun

1863

. Pen

ggol

onga

n ya

ng d

igun

akan

saa

t ini

ber

dasa

rkan

sis

tem

da

ri A

nnie

J. C

anno

n!

Spe

ktru

m b

inta

ng d

igol

ongk

an k

e da

lam

kel

as

yang

dap

at d

inya

taka

n de

ngan

hur

uf s

ebag

ai:

O

B

A

F

G

K

M!

Pen

ggol

onga

n in

i ber

dasa

r suh

u pe

rmuk

aan

bint

ang

Bin

tang

Ber

dasa

r Spe

ktru

m

!K

elas

: O

!W

arna

: B

iru!

Suh

u :

> 3

0 00

0 K

!C

iri

: G

aris

abs

orps

i dar

i Hel

ium

terio

nisa

si,

Gar

is H

idro

gen

juga

tam

pak

tapi

lem

ah!

Con

toh

: Bin

tang

-bin

tang

di s

abuk

Orio

n (A

lnita

k da

n M

inta

ka)

Bin

tang

Ber

dasa

r Spe

ktru

m!

Kel

as

: B!

War

na :

Biru

kep

utih

-put

ihan

!S

uhu

: 1

1 00

0 –

30 0

00 K

!C

iri

: G

aris

abs

orps

i dar

i Hel

ium

net

ral.

Gar

is

Hid

roge

n le

bih

jela

s di

band

ing

kela

s O

!C

onto

h : B

inta

ng R

igel

dan

Spi

ca

Bin

tang

Ber

dasa

r Spe

ktru

m!

Kel

as :

A!

War

na :

Put

ih!

Suh

u :

7 5

00 –

11

000

K!

Ciri

: Gar

is a

bsor

psi H

idro

gen

tam

pak

kuat

!C

onto

h : B

inta

ng S

irius

dan

Veg

a

Bin

tang

Ber

dasa

r Spe

ktru

m!

Kel

as :

F!

War

na :

Put

ih k

ekun

inga

n!

Suh

u :

6 0

00 –

7 0

00 K

!C

iri

: G

aris

Hid

roge

n ta

mpa

k le

bih

lem

ah

diba

ndin

g ke

las

A. G

aris

abs

orps

i kal

sium

te

rioni

sasi

mul

ai ta

mpa

k.!

Con

toh

: Bin

tang

Can

opus

, Pro

cyon

, Pol

aris

Page 16: ASTROFISIKA (FIS-239)

Bin

tang

Ber

dasa

r S

pekt

rum

!K

elas

: G

!W

arna

: K

unin

g!

Suh

u :

5 0

00 –

6 0

00 K

!C

iri

: G

aris

abs

orsi

Hid

roge

n le

bih

lem

ah

diba

ndin

g ke

las

F. G

aris

Kal

sium

terio

nisa

si

tam

pak

kuat

.!

Con

toh

: Mat

ahar

i, C

apel

la, A

lpha

Cen

taur

i

Bin

tang

Ber

dasa

r S

pekt

rum

!K

elas

: K

!W

arna

: O

rany

e!

Suh

u :

3 5

00 –

5 0

00 K

!C

iri

: G

aris

abs

orps

i dar

i log

am n

etra

l dan

te

rioni

sasi

sat

u ka

li.!

Con

toh

: Bin

tang

Arc

turu

s da

n A

ldeb

aran

Bin

tang

Ber

dasa

r S

pekt

rum

!K

elas

: M

!W

arna

: M

erah

!S

uhu

: 2

500

– 3

000

K!

Ciri

: Gar

is a

bsor

psi m

olek

uler

tam

pak

kuat

!C

onto

h : B

inta

ng B

etel

geus

e da

n A

ntar

es

!K

lasi

fikas

i ter

sebu

t mas

ih d

apat

dib

agi l

agi k

e da

lam

10

sub

kela

s:O

0, O

1, O

2, ..

., O

9B

0, B

1, B

2, ..

., B 9

A0,

A1,

A2,

...,

A 9. . M

0, M

1, M

2, ..

., M

9

Kel

as B

erda

sar

Lum

inos

itas

!A

dam

s da

n K

ohls

chut

ter p

ada

tahu

n 19

13

men

unju

kkan

bah

wa

kete

bala

n ga

ris s

pekt

rum

da

pat d

igun

akan

unt

uk m

enen

tuka

n lu

min

osita

s bi

ntan

g!

Ber

dasa

r fak

ta in

i, M

orga

n da

n K

eena

n (M

K)

mem

bagi

bin

tang

ke

dala

m k

elas

lum

inos

itas:

Kel

as Ia

: bi

ntan

g m

ahar

aksa

sa s

anga

t ter

ang

Kel

as Ib

: bi

ntan

g m

ahar

aksa

sa k

uran

g te

rang

Kel

as II

: b

inta

ng ra

ksas

a te

rang

Kel

as II

I : b

inta

ng ra

ksas

aK

elas

IV :

bint

ang

subr

aksa

saK

elas

V :

bin

tang

der

et u

tam

a

!P

engg

olon

gan

berd

asar

lum

inos

itas

dike

nal

juga

seb

agai

pen

ggol

onga

n M

orga

n-K

eena

n at

au p

engg

olon

gan

MK

!D

enga

n ad

anya

kel

as s

pekt

rum

dan

juga

kel

as

lum

inos

itas,

dal

am p

enul

isan

ked

uany

a di

gabu

ngka

n:"

G2

V :

adal

ah b

inta

ng d

eret

uta

ma

deng

an k

elas

sp

ektru

m G

2. C

onto

h: M

atah

ari

"A

2 Ia

: ad

alah

bin

tang

mah

arak

sasa

san

gat t

eran

g de

ngan

kel

as s

pekt

rum

A2.

Con

toh:

Den

eb"

M2

Ib :

adal

ah b

inta

ng m

ahar

aksa

sa k

uran

g te

rang

de

ngan

kel

as s

pekt

rum

M2.

Con

toh:

Bet

elge

use

Bin

tang

Den

gan

Spe

ktru

m K

husu

s

Terd

apat

ban

yak

bint

ang

yang

tida

k da

pat

digo

long

kan

ke d

alam

kel

as O

,B, A

, F, G

, K &

M!

Bin

tang

Wol

f-Ray

et (W

R)

"S

pekt

rum

nya

miri

p bi

ntan

g ke

las

O, n

amun

den

gan

garis

em

isi y

ang

leba

r dar

i uns

ur H

e, N

, C d

an O

te

rioni

sasi

ting

gi"

Terb

agi 2

gru

p: W

R y

ang

mem

iliki g

aris

em

isi H

e da

n N

(bin

tang

WN

= W

R d

enga

n N

) dan

yan

g m

emilik

i gar

is e

mis

i He,

C d

an O

(bin

tang

WC

=

WR

den

gan

C)

"S

uhu

efek

tifbi

ntan

g W

R m

enca

pai 4

0000

– 5

0000

K

!B

inta

ng P

-Cyg

ni"

mem

iliki g

aris

em

isi k

uat d

ari H

dan

He

yang

be

rdam

ping

an d

enga

n ga

ris a

bsor

psi p

ada

gelo

mba

ng p

ende

k"

dipe

rkira

kan

men

gala

mi e

fek

pelo

ntar

an m

assa

!B

inta

ng B

em

isi (

Be)

"S

pekt

rum

nya

miri

p bi

ntan

g ke

las

B n

amun

mem

iliki

garis

em

isi p

ada

dere

t Bal

mer

H!

dan H",

gar

is H

e da

n te

rkad

ang

garis

loga

m te

rioni

sasi

!

Bin

tang

kel

as A

yan

g an

eh/peculiar (

Ap)

"S

pekt

rum

nya

miri

p bi

ntan

g ke

las

A na

mun

den

gan

garis

Si,

Sr,

Cr d

an E

u ya

ng k

uat

!B

inta

ng k

elas

A m

etal

ik (A

m)

"S

pekt

rum

nya

miri

p bi

ntan

g ke

las

A at

au k

elas

F

awal

dita

mba

h ga

ris-g

aris

yan

g ku

at d

ari u

nsur

-un

sur b

erat

"H

ampi

r sem

ua b

inta

ng A

m a

dala

h bi

ntan

g ga

nda

!B

inta

ng B

ariu

m (B

a)"

Spe

ktru

mny

a m

irip

bint

ang

kela

s G

aw

al a

tau

K

awal

dita

mba

h ga

ris B

ariu

m (B

a) d

an S

trons

ium

(S

r) y

ang

kuat

!B

inta

ng T

Tau

ri"

Spe

ktru

mny

a m

irip

bint

ang

kela

s F

atau

M

dita

mba

h ga

ris e

mis

i kua

t dar

i H, C

a te

rioni

sasi

2

kali

dan

K

Page 17: ASTROFISIKA (FIS-239)

Pel

ebar

an G

aris

Spe

ktru

m

Gar

is s

pekt

rum

tida

k ta

jam

, nam

un m

emili

ki

kete

bala

n te

rtent

u. H

al in

i bis

a di

akib

atka

n ol

eh:

!P

eleb

aran

ala

mia

h!

Pel

ebar

an D

oppl

er!

Pel

ebar

an tu

mbu

kan

!E

fek

Zeem

an

Nam

un, s

elai

n pe

ngar

uh in

tern

al a

tom

uns

ur,

pele

bara

ngar

is s

pekt

rum

juga

dap

at

diak

ibat

kan

oleh

pen

garu

h lu

ar, m

isal

:!

Rot

asi b

inta

ng!

Pen

gem

bang

an s

elub

ung

(kas

us P

-Cyg

ni)

!Tu

rbul

ensi

di a

tmos

fer b

inta

ng

Efe

k D

oppl

er!

C. D

oppl

er ta

hun

1842

men

unju

kkan

bah

wa

jika

sum

ber c

ahay

a be

rger

ak m

ende

kat,

mak

a fre

kuen

siny

a m

enin

gkat

(! m

emen

dek)

dan

se

balik

nya

(dik

enal

den

gan

efek

Dop

pler

)!

Jika

!0

adal

ah p

anja

ng g

elom

bang

dia

m

(sum

ber d

an p

enga

mat

ber

ada

pada

kec

epat

an

yang

sam

a) d

an !

ada

lah

panj

ang

gelo

mba

ng

yang

dia

mat

i, "!

= !

– ! 0

ada

lah

perg

eser

an

Dop

pler

, mak

a un

tuk

kece

pata

n ra

dial

vr j

auh

lebi

h ke

cil d

ari k

ecep

atan

cah

aya c,

ber

laku

:

v r"#$

$ 0c

"!

posi

tip b

erar

ti su

mbe

r ber

gera

k m

enja

uh, "!

nega

tif b

erar

ti su

mbe

r ber

gera

k m

ende

kat

perg

eser

an

mer

ah

(sum

ber

men

jauh

)

perg

eser

an

biru

(s

umbe

r m

ende

kat)

Page 18: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

MAT

AH

AR

I

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

'Dat

a D

iri' M

atah

ari

!Ja

rak

dari

Bum

i: 1

AU

(150

juta

km

)!

Dia

met

er s

udut

dar

i B

umi:

0,53

º!

Per

iode

rota

si: 2

5 ha

ri (d

i eku

ator

) 31

hari

(di

kutu

b)!

Jeja

ri: 6

96 ri

bu k

m!

Mas

sa: 2

x 1

030

kg!

Ker

apat

an:

1409

kg/

m3

'Dat

a D

iri' M

atah

ari

!Lu

min

osita

s: 3

,8 x

102

6 w

att

!S

uhu

inti:

15

juta

K!

Suh

u pe

rmuk

aan:

5800

K!

Suh

u bi

ntik

: 400

0K!

Tipe

Spe

ktra

: G2

V!

Mag

nitu

do m

utla

k:

4.83

!M

agni

tudo

sem

u:

-26,

74

Per

band

inga

n uk

uran

Mat

ahar

i den

gan

plan

et-

plan

et d

i tat

a su

rya

Ana

tom

i Mat

ahar

i!

Sec

ara

umum

terb

agi m

enja

di 2

bag

ian:

"A

tmos

fer m

atah

ari (

Stru

ktur

luar

)"

Stru

ktur

dal

am!

Stru

ktur

dal

am te

rbag

i ke

dala

m 3

bag

ian:

"In

ti m

atah

ari

"Zo

na ra

dias

i"

Zona

kon

veks

i!

Atm

osfe

r ter

bagi

ke

dala

m 3

lapi

san:

"Fo

tosf

er"

Kro

mos

fer

"K

oron

a

Foto

sfer

!M

erup

akan

lapi

san

atm

osfe

r mat

ahar

i yan

g te

rliha

t dar

i Bum

i (pa

da d

aera

h !

tam

pak)

!M

emili

ki s

uhu

seki

tar 6

000

K!

Ket

ebal

an s

ekita

r 500

km

!C

ahay

a ya

ng d

ipan

cark

an la

pisa

n di

baw

ah

foto

sfer

terh

alan

g ol

eh g

as d

i fot

osfe

r seh

ingg

a tid

ak d

apat

lolo

s da

ri M

atah

ari

!S

pekt

rum

abs

orbs

i yan

g te

ram

ati d

i Bum

i m

enun

jukk

an u

nsur

-uns

ur y

ang

ada

di fo

tosf

er

!C

itra

foto

sfer

m

enun

jukk

an a

dany

a gr

anul

a =

miri

p bu

tiran

tera

ng d

enga

n te

pi g

elap

!P

ola

dari

gran

ula

dise

but s

ebag

ai

gran

ulas

i!

Tiap

gra

nula

ber

umur

10

-20

men

it se

belu

m

diga

nti y

ang

baru

!P

usat

gra

nula

ratu

san

kali

lebi

h pa

nas

diba

ndin

g te

piny

a

Pus

at g

ranu

la b

erge

rak

naik

dan

tepi

nya

teng

gela

m d

enga

n ke

laju

an 1

km

/s

= pr

oses

kon

veks

i

Page 19: ASTROFISIKA (FIS-239)

Kro

mos

fer

!M

emili

ki k

eteb

alan

sek

itar 2

000

km!

Mem

iliki

suh

u 10

ribu

– 1

juta

K

!M

eman

car r

adia

si p

ada !

ultra

viol

et!

1000

kal

i leb

ih re

dup

diba

ndin

g Fo

tosf

er!

Han

ya te

rliha

t sec

ara

visu

al d

ari B

umi s

elam

a ge

rhan

a M

atah

ari

!M

eman

cark

an s

pekt

rum

em

isi (

= la

pisa

n be

rker

apat

an re

ndah

)!

Dia

mat

i den

gan

filte

r khu

sus

yang

bek

erja

pad

a !

terte

ntu

(mon

okro

mat

ik) =

filte

r H"

dan

Ca2

+

Kro

mos

fer y

ang

tera

mat

i seb

agai

lapi

san

tipis

w

arna

pin

k sa

at g

erha

na M

atah

ari

! T

erda

pat f

enom

ena

spik

ula

= se

mbu

ran

gas

di

ngin

yan

g te

rlem

par h

ingg

a rib

uan

km! M

uncu

l sep

anja

ng b

atas

granula-super

Kor

ona

!M

emili

ki k

etin

ggia

n hi

ngga

12

jeja

ri M

atah

ari!

!M

emili

ki s

uhu

dari

50 ri

bu K

(di d

ekat

kr

omos

fer)

hin

gga

3 ju

ta K

(bag

ian

luar

kor

ona)

!M

eman

car r

adia

si p

ada !

sina

r-X

!B

agia

n lu

ar k

oron

a te

rlalu

pan

as u

ntuk

dita

han

Mat

ahar

i. Te

rlepa

s se

baga

i ang

in M

atah

ari

(sol

ar w

ind)

ber

upa

sem

bura

n p

roto

n da

n el

ektro

n (H

idro

gen

terio

nisa

si)

!M

asih

mer

upak

an m

iste

ri m

enga

pa s

uhu

just

ru

men

ingk

at d

enga

n se

mak

in ti

nggi

nya

koro

na

Kor

ona

yang

tera

mat

i sec

ara

visu

al p

ada

saat

ge

rhan

a M

atah

ari

Kor

ona

yang

tera

mat

i pad

a sp

ektru

m s

inar

-X

Str

uktu

r D

alam

!B

agia

n ya

ng ta

k bi

sa d

iam

ati d

ari B

umi k

aren

a ca

haya

nya

terh

alan

g ol

eh a

tmos

fer M

atah

ari

!P

ada

inti

mat

ahar

i, te

rjadi

reak

si fu

si y

ang

mem

bang

kitk

an e

nerg

i bag

i Mat

ahar

i!

Ene

rgi y

ang

diha

silk

an d

iradi

asik

an k

elua

r ke

perm

ukaa

n M

atah

ari

!D

i per

muk

aan

terja

di p

rose

s ko

nvek

si: m

ater

i ya

ng le

bih

pana

s be

rger

ak n

aik

sem

enta

ra

mat

eri y

ang

lebi

h di

ngin

teng

gela

m

Rea

ksi F

usi

!R

eaks

i dim

ana

mas

sa u

nsur

set

elah

pe

ngga

bung

an le

bih

keci

l dib

andi

ng m

assa

to

tal d

ari p

artik

el s

ebel

um d

igab

ung

!S

elis

ih m

assa

diu

bah

ke b

entu

k ra

dias

i!

Rea

ksi f

usi h

anya

terja

di p

ada

lingk

unga

n be

rsuh

u ek

stre

m ti

nggi

!In

ti-in

ti at

om c

ende

rung

sal

ing

tola

k (b

erm

uata

n se

jeni

s), d

ibut

uhka

n su

hu ti

nggi

aga

r int

i-int

i te

rseb

ut d

apat

ber

gabu

ng

(gay

a el

ektro

stat

ik v

s ga

ya k

uat)

!La

ju fu

si s

anga

t ber

gant

ung

pada

suh

u

Hid

roge

n m

enga

lam

i fus

i men

ghas

ilkan

Hel

ium

m

elal

ui ra

ntai

pro

ton-

prot

on

Page 20: ASTROFISIKA (FIS-239)

4 pr

oton

(H) b

erga

bung

men

jadi

: 1 H

e +

2 po

sitro

n +

2 ne

utrin

o +

2 si

nar g

amm

a

Bag

aim

ana

mem

bukt

ikan

ke

bera

daan

fusi

di i

nti m

atah

ari?

Ber

buru

neu

trin

o: p

artik

el 'h

antu

' yan

g m

emili

ki m

assa

sa

ngat

kec

il da

n su

lit b

erin

tera

ksi

deng

an a

papu

n,

diha

silk

an 2

par

tikel

set

iap

reak

si fu

si in

ti di

Mat

ahar

i

Dip

erlu

kan

dete

ktor

raks

asa,

kar

ena

inte

raks

i ne

utrin

o ya

ng s

anga

t jar

ang,

dan

ber

ada

di

baw

ah p

erm

ukaa

n ta

nah

untu

k m

elin

dung

i dar

i ra

dias

i sin

ar k

osm

ik

Hom

esta

ke m

ine,

U

.S.

Supe

rKam

ioka

nde,

Je

pang

SNO

, Can

ada

Bag

aim

ana

Mat

ahar

i Mem

pero

leh

Kes

etim

bang

an ?

!K

aren

a ad

anya

ke

setim

bang

an

grav

itasi

!M

ater

ial y

ang

bera

da

di a

tas

diso

kong

ole

h te

kana

n di

baw

ahny

a!

Sem

akin

ke

baw

ah,

teka

nan

sem

akin

m

enin

gkat

Bin

tik M

atah

ari

!Ti

tik-ti

tik g

elap

pad

a fo

tosf

er M

atah

ari

!Te

rdiri

ata

s um

bra

di

teng

ah b

intik

dan

pe

num

bra

di te

piny

a!

Nam

pak

gela

p ka

rena

be

rsuh

u le

bih

rend

ah

diba

ndin

g se

kita

rnya

!S

uhu

umbr

a se

kita

r 420

0 K

(fot

osfe

r 600

0 K

)!

Ber

ukur

an h

ingg

a 2

kali

diam

eter

Bum

i

!D

i aw

al s

iklu

s, b

intik

m

ulai

mun

cul d

i lin

tang

35

º dar

i eku

ator

!D

i akh

ir si

klus

, bin

tik

bera

da d

i lin

tang

!P

lot p

osis

i bin

tik

terh

adap

lint

ang

men

ghas

ilkan

dia

gram

ku

pu-k

upu

Mau

nder

! D

iket

ahui

tahu

n 16

45-1

715

caca

h bi

ntik

Mat

ahar

i

san

gat s

edik

it (M

aund

er m

inim

um),

ber

sam

aan

d

enga

n ad

anya

suh

u ek

stre

m d

ingi

n di

Ero

pa

dan

Am

erik

a U

tara

Bin

tik M

atah

ari m

erup

akan

bad

ai m

agne

tik y

ang

terja

di

di p

erm

ukaa

n M

atah

ari

Kro

mos

fer d

an K

oron

a di

ata

s bi

ntik

aka

n te

rgan

ggu,

di

tunj

ukka

n de

ngan

ada

nya

gas

yang

terje

bak

pada

m

edan

mag

net d

ari b

intik

mat

ahar

i (pr

omin

ensa

)

Page 21: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

BIN

TAN

G

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

!B

inta

ng te

rlalu

jauh

unt

uh d

iam

ati s

ifatn

ya!

Pen

gam

at h

anya

men

gand

alka

n in

form

asi y

ang

diba

wa

oleh

cah

aya

dari

bint

ang

!5

sifa

t yan

g da

pat d

iket

ahui

"S

eber

apa

bany

ak e

nerg

i yan

g di

panc

arka

n"

Seb

erap

a be

sar u

kura

n bi

ntan

g"

Seb

erap

a pa

nas

"S

eber

apa

jauh

"S

eber

apa massive

!D

ari k

e-5

sifa

t tad

i, ki

ta b

isa

men

dapa

tkan

ga

mba

ran

besa

r men

gena

i sifa

t-sifa

t um

um d

ari

bint

ang

!S

eber

apa

jauh

?"

Dih

itung

dar

i par

alak

s bi

ntan

g!

Seb

erap

a te

rang

(ban

yakn

ya e

nerg

i yan

g di

panc

arka

n)?

"D

ari m

agni

tudo

sem

u da

n ja

rakn

ya d

ari b

umi,

dapa

t di

tent

ukan

mag

nitu

do in

trins

ik d

an lu

min

osita

snya

!S

eber

apa

pana

s?"

Dap

at d

iket

ahui

dar

i spe

ktru

mny

a"

Dap

at ju

ga d

ihitu

ng d

ari m

agni

tudo

sem

unya

!S

eber

apa

besa

r?"

Dap

at d

iket

ahui

dar

i suh

u da

n lu

min

osita

snya

!S

eber

apa massive

?

Men

entu

kan

Mas

sa B

inta

ng!

Mas

sa b

inta

ng ti

dak

akan

dap

at d

itent

ukan

dar

i ca

haya

nya

!U

ntuk

men

geta

hui m

assa

bin

tang

dap

at

digu

naka

n bi

ntan

g ga

nda

(bin

ary

star

), pa

sang

an b

inta

ng y

ang

salin

g m

engo

rbit

!M

ayor

itas

bint

ang

yang

dap

at k

ita a

mat

i m

erup

akan

bin

tang

gan

da!

Mas

sa b

inta

ng d

apat

dik

etah

ui d

ari g

erak

or

bitn

ya

!P

ada

bint

ang

gand

a, g

erak

orb

itnya

men

gita

ri se

buah

titik

yan

g di

sebu

t pus

at m

assa

!P

usat

mas

sa ti

dak

sela

lu b

erad

a te

pat d

i te

ngah

jara

k an

tar k

edua

bin

tang

, nam

un le

bih

deka

t ke

bint

ang

yang

massive

!P

erba

ndin

gan

jara

k ke

dua

bint

ang

ke p

usat

m

assa

sam

a m

enun

jukk

an p

erba

ndin

gan

mas

sa k

edua

bin

tang

(M1r

1 = M

2r2)

!S

ama

deng

an k

onse

p pe

saw

at s

eder

hana

yan

g A

nda

pela

jari

di s

ekol

ah d

asar

: jungkat-jungkit!

!B

inta

ng b

erm

assa

lebi

h be

sar m

emili

ki o

rbit

yang

lebi

h pe

ndek

(kar

ena

lebi

h de

kat k

e pu

sat

mas

sa).

!D

ari h

ukum

Kep

ler 3

:

M1

= m

assa

bin

tang

1M

2 =

mas

sa b

inta

ng 2

a =

jara

k re

rata

ked

ua b

inta

ng (d

alam

AU

)P

=

perio

de o

rbit

(dal

am ta

hun)

!C

onto

h pe

nera

pan:

Seb

uah

sist

em b

inta

ng g

anda

mem

iliki

per

iode

or

bit 3

2 ta

hun

dan

jara

k pi

sah

16 A

U. B

erap

a to

tal m

assa

sis

tem

ters

ebut

?Ja

wab

: 163

/322

= 4

x m

assa

Mat

ahar

i

M1#

M2$

a3 P2

Jeni

s B

inta

ng G

anda

!B

inta

ng G

anda

Vis

ual

"K

edua

bin

tang

dan

jara

k pi

sahn

ya d

apat

dia

mat

i m

elal

ui te

lesk

op"

Con

toh:

Miz

ar d

i Urs

a M

ayor

dan

Alp

ha C

enta

uri

!B

inta

ng G

anda

Ast

rom

etri

"S

alah

sat

u bi

ntan

g te

rlalu

redu

p un

tuk

dapa

t di

amat

i, na

mun

ger

ak m

engo

rbit

bint

ang

yang

te

rang

dap

at d

iliha

t"

Con

toh:

Siri

us

!B

inta

ng G

anda

Spe

ktro

skop

i"

Tam

pak

seba

gai b

inta

ng tu

ngga

l kar

ena

jara

k pi

sahn

ya te

rlalu

dek

at u

ntuk

dap

at d

iam

ati m

elal

ui

tele

skop

, dan

han

ya d

apat

dik

etah

ui d

ari

spek

trum

nya

"C

onto

h: H

D80

715

!B

inta

ng G

anda

Ger

hana

"Ja

rak

pisa

h tid

ak d

apat

dia

mat

i sec

ara

visu

al,

nam

un in

tens

itas

caha

ya s

alah

sat

u bi

ntan

g m

ered

up s

aat p

asan

gann

ya le

wat

di d

epan

nya

(rel

atif

ke B

umi)

"C

onto

h: A

lgol

(! P

erse

i)

Dia

gram

H-R

!S

etel

ah m

enge

tahu

i lum

inos

itas,

suh

u, u

kura

n,

jara

k da

n m

assa

kita

dap

at m

elih

at g

amba

ran

besa

r dar

i bin

tang

-bin

tang

yan

g te

ram

ati d

i la

ngit

!U

ntuk

dap

at m

elih

at p

ola

dari

may

orita

s bi

ntan

g, d

ata

yang

kita

per

oleh

dik

umpu

lkan

da

lam

seb

uah

diag

ram

!D

iagr

am H

R (Hertzsprung-Russel),

m

enge

lom

pokk

an b

inta

ng b

erda

sar s

uhu

dan

lum

inos

itasn

ya

Page 22: ASTROFISIKA (FIS-239)

Sum

bu-y

m

enun

juk-

kan

lum

inos

itas

bint

ang

(juga

m

agni

tudo

m

utla

knya

) da

lam

ska

la

loga

ritm

ik

Sum

bu-x

men

unju

kkan

suh

u bi

ntan

g (d

an ju

ga

kela

s sp

ektr

umny

a) d

alam

ska

la lo

garit

mik

!P

ada

ordi

nat d

iagr

am H

R, s

emak

in k

e at

as

lum

inos

itas

sem

akin

bes

ar!

Pad

a ab

sis

diag

ram

HR

, sem

akin

ke

kana

n,

suhu

sem

akin

ber

kura

ng!

Suh

u bi

ntan

g ak

an m

enen

tuka

n lu

min

osita

snya

, nam

un ju

ga d

itent

ukan

ole

h je

jari

bint

angn

ya.

!Je

jari

bint

ang

dapa

t dia

mat

i dar

i pos

isin

ya p

ada

diag

ram

HR

!!

Pad

a ni

lai s

uhu

yang

sam

a, s

emak

in ti

nggi

lu

min

osita

s, je

jari

bint

ang

sem

akin

bes

ar.

!M

ahar

aksa

sa"

sang

at b

esar

& te

rang

"be

rsuh

u pa

nas

hing

ga

ding

in!

Rak

sasa

"be

sar d

an te

rang

"ag

ak d

ingi

n!

Der

et U

tam

a"

may

orita

s bi

ntan

g"

besa

r hin

gga

keci

l"

pana

s hi

ngga

din

gin

!K

atai

Put

ih"

keci

l, te

rang

, pan

as

Gru

p Pa

da D

iagr

am H

R

Dia

gram

HR

mem

berik

an k

elas

bin

tang

ber

dasa

r lu

min

osita

s:

Kel

as I

: M

aha

raks

asa

Kel

as II

: R

aksa

sa T

eran

gK

elas

III:

Rak

sasa

Kel

as IV

: Sub

-rak

sasa

Kel

as V

: D

eret

uta

ma

kata

i/ker

dil p

utih

(whi

te d

war

f) di

kela

skan

seb

agai

w

d

!

mer

upak

an b

inta

ng

deng

an H

idro

gen

seba

gai b

ahan

bak

ar

utam

a!

Pos

isi p

ada

kurv

a be

rgan

tung

mas

sa

bint

ang

!S

emak

in b

esar

m

assa

, sem

akin

te

rang

(unt

uk

men

yoko

ng m

assa

ya

ng b

esar

but

uh fu

si

lebi

h ba

nyak

aga

r te

kana

n ke

luar

cuk

up

besa

r)

Bin

tang

Der

et U

tam

a

!

sem

akin

lam

a H

idro

gen

sem

akin

hab

is, b

inta

ng

tidak

sel

aman

ya a

da d

i de

ret u

tam

a!!

Usi

a M

atah

ari d

i der

et

utam

a =

10 m

ilyar

ta

hun)

!U

ntuk

bin

tang

bes

ar d

an

pana

s =

bebe

rapa

juta

ta

hun

!S

emak

in m

assi

ve,

sem

akin

tera

ng d

an

usia

nya

sem

akin

pe

ndek

!

Mer

upak

an b

inta

ng y

ang

keha

bisa

n H

idro

gen

!In

ti m

enge

cil,

mem

anas

da

n m

emic

u fu

si la

njut

!A

tmos

fer m

enge

mba

ng!

Bin

tang

raks

asa

tera

ng

kare

na u

kura

nnya

!M

aha

raks

asa

= be

ruku

ran

besa

r, be

rsuh

u pa

nas

hing

ga

ding

in!

Rak

sasa

= u

kura

n be

sar,

suhu

aga

k di

ngin

Bin

tang

Mah

a R

aksa

sa (

Supe

rgia

nt)

dan

Rak

sasa

(Gia

nt)

Page 23: ASTROFISIKA (FIS-239)

!

Bin

tang

yan

g ke

habi

san

baha

n ba

kar n

uklir

nya

dan

tidak

lagi

mam

pu

mel

akuk

an re

aksi

fusi

!G

ravi

tasi

yan

g tid

ak

dita

han

teka

nan

fusi

m

enye

babk

an k

olap

s da

n m

eman

as!

Ber

ukur

an k

ecil

dan

pana

s, n

amun

se

mak

in la

ma

sem

akin

din

gin

Bin

tang

Kat

ai P

utih

(W

hite

Dw

arf)

Con

toh

Kat

ai P

utih

:

Sir

ius

B

Sir

ius

A :

tera

ng p

ada

caha

ya ta

mpa

k, r

edup

pa

da s

pekt

rum

sin

ar-x

Sir

ius

B :

redu

p pa

da c

ahay

a ta

mpa

k, te

rang

pa

da s

pekt

rum

sin

ar-x

. Pan

as n

amun

be

ruku

ran

seru

pa B

umi

Page 24: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

BIN

TAN

G

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

!B

inta

ng te

rlalu

jauh

unt

uh d

iam

ati s

ifatn

ya!

Pen

gam

at h

anya

men

gand

alka

n in

form

asi y

ang

diba

wa

oleh

cah

aya

dari

bint

ang

!5

sifa

t yan

g da

pat d

iket

ahui

"S

eber

apa

bany

ak e

nerg

i yan

g di

panc

arka

n"

Seb

erap

a be

sar u

kura

n bi

ntan

g"

Seb

erap

a pa

nas

"S

eber

apa

jauh

"S

eber

apa massive

!D

ari k

e-5

sifa

t tad

i, ki

ta b

isa

men

dapa

tkan

ga

mba

ran

besa

r men

gena

i sifa

t-sifa

t um

um d

ari

bint

ang

!S

eber

apa

jauh

?"

Dih

itung

dar

i par

alak

s bi

ntan

g!

Seb

erap

a te

rang

(ban

yakn

ya e

nerg

i yan

g di

panc

arka

n)?

"D

ari m

agni

tudo

sem

u da

n ja

rakn

ya d

ari b

umi,

dapa

t di

tent

ukan

mag

nitu

do in

trins

ik d

an lu

min

osita

snya

!S

eber

apa

pana

s?"

Dap

at d

iket

ahui

dar

i spe

ktru

mny

a"

Dap

at ju

ga d

ihitu

ng d

ari m

agni

tudo

sem

unya

!S

eber

apa

besa

r?"

Dap

at d

iket

ahui

dar

i suh

u da

n lu

min

osita

snya

!S

eber

apa massive

?

Men

entu

kan

Mas

sa B

inta

ng!

Mas

sa b

inta

ng ti

dak

akan

dap

at d

itent

ukan

dar

i ca

haya

nya

!U

ntuk

men

geta

hui m

assa

bin

tang

dap

at

digu

naka

n bi

ntan

g ga

nda

(bin

ary

star

), pa

sang

an b

inta

ng y

ang

salin

g m

engo

rbit

!M

ayor

itas

bint

ang

yang

dap

at k

ita a

mat

i m

erup

akan

bin

tang

gan

da!

Mas

sa b

inta

ng d

apat

dik

etah

ui d

ari g

erak

or

bitn

ya

!P

ada

bint

ang

gand

a, g

erak

orb

itnya

men

gita

ri se

buah

titik

yan

g di

sebu

t pus

at m

assa

!P

usat

mas

sa ti

dak

sela

lu b

erad

a te

pat d

i te

ngah

jara

k an

tar k

edua

bin

tang

, nam

un le

bih

deka

t ke

bint

ang

yang

massive

!P

erba

ndin

gan

jara

k ke

dua

bint

ang

ke p

usat

m

assa

sam

a m

enun

jukk

an p

erba

ndin

gan

mas

sa k

edua

bin

tang

(M1r

1 = M

2r2)

!S

ama

deng

an k

onse

p pe

saw

at s

eder

hana

yan

g A

nda

pela

jari

di s

ekol

ah d

asar

: jungkat-jungkit!

!B

inta

ng b

erm

assa

lebi

h be

sar m

emili

ki o

rbit

yang

lebi

h pe

ndek

(kar

ena

lebi

h de

kat k

e pu

sat

mas

sa).

!D

ari h

ukum

Kep

ler 3

:

M1

= m

assa

bin

tang

1M

2 =

mas

sa b

inta

ng 2

a =

jara

k re

rata

ked

ua b

inta

ng (d

alam

AU

)P

=

perio

de o

rbit

(dal

am ta

hun)

!C

onto

h pe

nera

pan:

Seb

uah

sist

em b

inta

ng g

anda

mem

iliki

per

iode

or

bit 3

2 ta

hun

dan

jara

k pi

sah

16 A

U. B

erap

a to

tal m

assa

sis

tem

ters

ebut

?Ja

wab

: 163

/322

= 4

x m

assa

Mat

ahar

i

M1#

M2$

a3 P2

Jeni

s B

inta

ng G

anda

!B

inta

ng G

anda

Vis

ual

"K

edua

bin

tang

dan

jara

k pi

sahn

ya d

apat

dia

mat

i m

elal

ui te

lesk

op"

Con

toh:

Miz

ar d

i Urs

a M

ayor

dan

Alp

ha C

enta

uri

!B

inta

ng G

anda

Ast

rom

etri

"S

alah

sat

u bi

ntan

g te

rlalu

redu

p un

tuk

dapa

t di

amat

i, na

mun

ger

ak m

engo

rbit

bint

ang

yang

te

rang

dap

at d

iliha

t"

Con

toh:

Siri

us

!B

inta

ng G

anda

Spe

ktro

skop

i"

Tam

pak

seba

gai b

inta

ng tu

ngga

l kar

ena

jara

k pi

sahn

ya te

rlalu

dek

at u

ntuk

dap

at d

iam

ati m

elal

ui

tele

skop

, dan

han

ya d

apat

dik

etah

ui d

ari

spek

trum

nya

"C

onto

h: H

D80

715

!B

inta

ng G

anda

Ger

hana

"Ja

rak

pisa

h tid

ak d

apat

dia

mat

i sec

ara

visu

al,

nam

un in

tens

itas

caha

ya s

alah

sat

u bi

ntan

g m

ered

up s

aat p

asan

gann

ya le

wat

di d

epan

nya

(rel

atif

ke B

umi)

"C

onto

h: A

lgol

(! P

erse

i)

Dia

gram

H-R

!S

etel

ah m

enge

tahu

i lum

inos

itas,

suh

u, u

kura

n,

jara

k da

n m

assa

kita

dap

at m

elih

at g

amba

ran

besa

r dar

i bin

tang

-bin

tang

yan

g te

ram

ati d

i la

ngit

!U

ntuk

dap

at m

elih

at p

ola

dari

may

orita

s bi

ntan

g, d

ata

yang

kita

per

oleh

dik

umpu

lkan

da

lam

seb

uah

diag

ram

!D

iagr

am H

R (Hertzsprung-Russel),

m

enge

lom

pokk

an b

inta

ng b

erda

sar s

uhu

dan

lum

inos

itasn

ya

Page 25: ASTROFISIKA (FIS-239)

Sum

bu-y

m

enun

juk-

kan

lum

inos

itas

bint

ang

(juga

m

agni

tudo

m

utla

knya

) da

lam

ska

la

loga

ritm

ik

Sum

bu-x

men

unju

kkan

suh

u bi

ntan

g (d

an ju

ga

kela

s sp

ektr

umny

a) d

alam

ska

la lo

garit

mik

!P

ada

ordi

nat d

iagr

am H

R, s

emak

in k

e at

as

lum

inos

itas

sem

akin

bes

ar!

Pad

a ab

sis

diag

ram

HR

, sem

akin

ke

kana

n,

suhu

sem

akin

ber

kura

ng!

Suh

u bi

ntan

g ak

an m

enen

tuka

n lu

min

osita

snya

, nam

un ju

ga d

itent

ukan

ole

h je

jari

bint

angn

ya.

!Je

jari

bint

ang

dapa

t dia

mat

i dar

i pos

isin

ya p

ada

diag

ram

HR

!!

Pad

a ni

lai s

uhu

yang

sam

a, s

emak

in ti

nggi

lu

min

osita

s, je

jari

bint

ang

sem

akin

bes

ar.

!M

ahar

aksa

sa"

sang

at b

esar

& te

rang

"be

rsuh

u pa

nas

hing

ga

ding

in!

Rak

sasa

"be

sar d

an te

rang

"ag

ak d

ingi

n!

Der

et U

tam

a"

may

orita

s bi

ntan

g"

besa

r hin

gga

keci

l"

pana

s hi

ngga

din

gin

!K

atai

Put

ih"

keci

l, te

rang

, pan

as

Gru

p Pa

da D

iagr

am H

R

Dia

gram

HR

mem

berik

an k

elas

bin

tang

ber

dasa

r lu

min

osita

s:

Kel

as I

: M

aha

raks

asa

Kel

as II

: R

aksa

sa T

eran

gK

elas

III:

Rak

sasa

Kel

as IV

: Sub

-rak

sasa

Kel

as V

: D

eret

uta

ma

kata

i/ker

dil p

utih

(whi

te d

war

f) di

kela

skan

seb

agai

w

d

!

mer

upak

an b

inta

ng

deng

an H

idro

gen

seba

gai b

ahan

bak

ar

utam

a!

Pos

isi p

ada

kurv

a be

rgan

tung

mas

sa

bint

ang

!S

emak

in b

esar

m

assa

, sem

akin

te

rang

(unt

uk

men

yoko

ng m

assa

ya

ng b

esar

but

uh fu

si

lebi

h ba

nyak

aga

r te

kana

n ke

luar

cuk

up

besa

r)

Bin

tang

Der

et U

tam

a

!

sem

akin

lam

a H

idro

gen

sem

akin

hab

is, b

inta

ng

tidak

sel

aman

ya a

da d

i de

ret u

tam

a!!

Usi

a M

atah

ari d

i der

et

utam

a =

10 m

ilyar

ta

hun)

!U

ntuk

bin

tang

bes

ar d

an

pana

s =

bebe

rapa

juta

ta

hun

!S

emak

in m

assi

ve,

sem

akin

tera

ng d

an

usia

nya

sem

akin

pe

ndek

!

Mer

upak

an b

inta

ng y

ang

keha

bisa

n H

idro

gen

!In

ti m

enge

cil,

mem

anas

da

n m

emic

u fu

si la

njut

!A

tmos

fer m

enge

mba

ng!

Bin

tang

raks

asa

tera

ng

kare

na u

kura

nnya

!M

aha

raks

asa

= be

ruku

ran

besa

r, be

rsuh

u pa

nas

hing

ga

ding

in!

Rak

sasa

= u

kura

n be

sar,

suhu

aga

k di

ngin

Bin

tang

Mah

a R

aksa

sa (

Supe

rgia

nt)

dan

Rak

sasa

(Gia

nt)

Page 26: ASTROFISIKA (FIS-239)

!

Bin

tang

yan

g ke

habi

san

baha

n ba

kar n

uklir

nya

dan

tidak

lagi

mam

pu

mel

akuk

an re

aksi

fusi

!G

ravi

tasi

yan

g tid

ak

dita

han

teka

nan

fusi

m

enye

babk

an k

olap

s da

n m

eman

as!

Ber

ukur

an k

ecil

dan

pana

s, n

amun

se

mak

in la

ma

sem

akin

din

gin

Bin

tang

Kat

ai P

utih

(W

hite

Dw

arf)

Con

toh

Kat

ai P

utih

:

Sir

ius

B

Sir

ius

A :

tera

ng p

ada

caha

ya ta

mpa

k, r

edup

pa

da s

pekt

rum

sin

ar-x

Sir

ius

B :

redu

p pa

da c

ahay

a ta

mpa

k, te

rang

pa

da s

pekt

rum

sin

ar-x

. Pan

as n

amun

be

ruku

ran

seru

pa B

umi

Page 27: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

EVO

LUSI

BIN

TAN

G 1

(KEL

AH

IRA

N)

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

!R

uang

ant

ar b

inta

ng d

iisi o

leh

mat

eri y

ang

kem

udia

n di

sebu

t seb

agai

mat

eri a

ntar

bin

tang

(in

ters

tella

r med

ium

)!

75%

mas

sa m

ater

i ant

ar b

inta

ng a

dala

h hi

drog

en, 2

5% a

dala

h he

lium

!Te

rkad

ang

mat

eri a

ntar

bin

tang

nam

pak

seba

gai a

wan

gas

dan

deb

u ya

ng d

iseb

ut

nebu

la!

Ber

dasa

rkan

pen

gam

atan

, di s

ekita

r aw

an te

bal

dari

gas

dan

debu

, bia

sany

a di

tem

ukan

bi

ntan

g-bi

ntan

g m

uda

!D

ugaa

n: b

inta

ng la

hir d

ari a

wan

gas

dan

deb

u!

Neb

ula

Orio

n

Neb

ula

Elan

g (M

16)

!Ji

ka s

ebua

h bi

ntan

g cu

kup

pana

s, g

as y

ang

ada

di d

ekat

nya

dapa

t ter

ioni

sasi

men

ghas

ilkan

ne

bula

em

isi

!N

ebul

a em

isi =

neb

ula

deng

an s

pekt

rum

em

isi,

bias

anya

men

unju

kkan

gar

is-g

aris

Bal

mer

yan

g cu

kup

kuat

! h

idro

gen

mel

impa

h!!

Terk

adan

g si

nar d

ari s

ebua

h bi

ntan

g te

rham

bur

oleh

par

tikel

deb

u di

neb

ula,

seh

ingg

a na

mpa

k ne

bula

ber

war

na b

iru (=

neb

ula

pant

ulan

)!

Keb

erad

aan

nebu

la y

ang

teba

l dan

rapa

t dap

at

dike

tahu

i dar

i ter

hala

ngny

a si

nar d

ari b

inta

ng-

bint

ang

jauh

! n

ampa

k se

baga

i aw

an g

elap

Plei

ades

!M

ater

i ant

ar b

inta

ng ju

ga n

ampa

k da

ri ga

ris

sera

pan

sem

pit K

alsi

um d

an N

atriu

m p

ada

spek

trum

beb

erap

a bi

ntan

g-bi

ntan

g ke

las

O

dan

B"

bint

ang

kela

s O

dan

B te

rlalu

pan

as u

ntuk

mem

iliki

sp

ektru

m K

alsi

um d

an N

atriu

m"

garis

ser

apan

bin

tang

um

umny

a le

bar k

aren

a ad

anya

pel

ebar

an D

oppl

er a

kiba

t suh

u bi

ntan

g ya

ng s

anga

t pan

as!

Keb

erad

aan

mat

eri a

ntar

bin

tang

juga

dap

at

dike

tahu

i dar

i pen

gam

atan

pad

a pa

njan

g ge

lom

bang

infra

mer

ah, s

inar

-X d

an ra

dio

Pem

bent

ukan

Bin

tang

!S

emua

nya

bera

wal

dar

i gra

vita

si!

!U

mum

nya

awan

ant

ar b

inta

ng m

emili

ki s

uhu

10-

30 K

den

gan

kera

pata

n te

rting

gi 1

000

atom

/cm

3

!P

ada

suhu

ini,

hidr

ogen

ber

ada

pada

fase

m

olek

ul (d

iken

al d

enga

n na

ma

awan

m

olek

uler

)!

Did

uga

kuat

, bin

tang

lahi

r dar

i aw

an in

i ket

ika

bagi

an p

alin

g ra

pat d

ari a

wan

ini t

idak

sta

bil d

an

berk

ontra

ksi k

e da

lam

aki

bat g

ravi

tasi

!U

mum

nya

awan

mol

ekul

sta

bil s

ecar

a gr

avita

si!

Nam

un, k

esta

bila

n in

i aka

n te

rgan

ggu

oleh

ad

anya

teka

nan

dari

gelo

mba

ng k

ejut

(sho

ck

wav

e)!

Awan

ant

ar b

inta

ng ti

dak

akan

kol

aps

dan

mem

bent

uk b

inta

ng s

ebel

um d

ipic

u ol

eh

teka

nan

gelo

mba

ng k

ejut

!!

Sem

esta

dip

enuh

i den

gan

gelo

mba

ng k

ejut

!!

Sum

ber g

elom

bang

kej

ut:

"Le

daka

n su

pern

ova

"La

hirn

ya b

inta

ng m

assi

ve"

Leng

an s

pira

l gal

aksi

Page 28: ASTROFISIKA (FIS-239)

!K

etik

a pe

caha

n aw

an a

ntar

bin

tang

kol

aps,

su

hu d

i ten

gah

peca

han

men

ingk

at!

Bag

ian

teng

ah a

kan

mem

anas

dan

ber

ubah

m

enja

di p

roto

bint

ang

(cik

al b

akal

bin

tang

) ya

ng d

isel

imut

i gas

ber

debu

(neb

ula

kepo

mpo

ng)

!D

etai

l evo

lusi

pro

tobi

ntan

g su

lit d

iam

ati k

aren

a te

rhal

ang

gas

dan

debu

!S

uhu

inti

prot

obin

tang

teru

s m

enin

gkat

hin

gga

mem

icu

reak

si fu

si d

i ten

gah

bint

ang

dan

men

ahan

terja

diny

a ko

laps

lebi

h la

njut

!S

etel

ah m

ampu

men

ying

kirk

an g

as d

ebu

yang

m

enye

limut

inya

, pro

tobi

ntan

g be

ruba

h m

enja

di

bint

ang

dere

t uta

ma

!P

roto

bint

ang

tidak

dap

at te

ram

ati s

elam

a 'd

ibun

gkus

' aw

an g

as d

an d

ebu

(neb

ula

'kep

ompo

ngny

a')

!P

anas

dar

i pro

tobi

ntan

g ak

an m

eman

asi a

wan

ya

ng m

enye

limut

inya

! n

ebul

a ke

pom

pong

ak

an m

eman

cark

an ra

dias

i inf

ram

erah

!

kebe

rada

an p

roto

bint

ang

dapa

t dik

etah

ui!

Con

toh

prot

obin

tang

: Bin

tang

kel

as T

Tau

ri!

Bia

sany

a pa

da p

roto

bint

ang

juga

dite

muk

an

sem

bura

n ga

s (je

t) di

kena

l seb

agai

ben

da

Her

big-

Har

o (H

H)

!S

embu

ran

gas

didu

ga b

eras

al d

ari p

iring

an

yang

ber

puta

r di s

ekel

iling

pro

tobi

ntan

g

Did

uga,

pi

ringa

n ya

ng

men

gelil

ingi

pr

otob

inta

ng

inila

h ya

ng

men

jadi

cik

al

baka

l pla

net

yang

m

engi

tari

sang

bin

tang

Prot

obin

tang

di

neb

ula

Orio

n

Evol

usi p

roto

bint

ang

dapa

t dig

amba

rkan

pa

da d

iagr

am H

-R

Wak

tu y

ang

dipe

rluka

n un

tuk

men

jadi

bi

ntan

g de

ret

utam

a be

rgan

tung

pa

da

mas

sa!

Sem

akin

m

assi

ve

sem

akin

ce

pat!

!P

ada

awan

mol

ekul

er ra

ksas

a, d

apat

terb

entu

k le

bih

dari

satu

bin

tang

!G

elom

bang

kej

ut a

kan

'mem

ecah

' aw

an m

olek

uler

ra

ksas

a ke

dal

am a

wan

yan

g le

bih

keci

l!

Aw

an-a

wan

ini k

emud

ian

mem

bent

uk

gugu

s/cl

uste

r bin

tang

(= k

umpu

lan

bint

ang

yang

la

hir b

ersa

maa

n)

Page 29: ASTROFISIKA (FIS-239)

Tipe

gug

us b

inta

ng:

! G

ugus

terb

uka:

!be

ruku

ran

seda

ng (3

0 ta

hun

caha

ya)

!be

rkum

pul a

gak

long

gar

!bi

asa

dite

muk

an d

i pi

ring

an g

alak

si

!G

ugus

glo

bula

r:!be

ruku

ran

besa

r (1

juta

bi

ntan

g, 6

0-10

0 t.c

.)!be

rkum

pul r

apat

, 'te

rika

t' ol

eh g

ravi

tasi

!bi

asa

dite

muk

an d

i pi

ring

an d

an h

alo

gala

ksi

Ple

iade

s

M80

Apa

yan

g te

rjad

i ket

ika

mas

sa p

roto

bint

ang

kura

ng m

assi

ve u

ntuk

mem

icu

reak

si fu

si?

(bia

sa te

rjad

i jik

a m

assa

nya

kura

ng d

ari 8

%

mas

sa M

atah

ari)

!P

roto

bint

ang

'gag

al' m

enja

di b

inta

ng!

Pro

tobi

ntan

g m

endi

ngin

dan

kol

aps

lebi

h la

njut

ak

an d

ihen

tikan

ole

h te

kana

n de

gene

rasi

('t

ekan

an k

uant

um')

!D

ihas

ilkan

kat

ai/k

erdi

l cok

lat (

brow

n dw

arf)

a.

k.a.

'bin

tang

gag

al'

!C

onto

h: G

liese

(GL)

229

dan

Glie

se 6

23 (k

atai

co

klat

den

gan

mas

sa 5

0 ka

li m

assa

Jup

iter)

Page 30: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

EVO

LUSI

BIN

TAN

G 2

(KEM

ATIA

N)

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Nas

ib b

inta

ng d

itent

ukan

ole

h m

assa

nya!

!S

emak

in b

esar

mas

sa p

roto

bint

ang,

mak

a te

kana

n di

bag

ian

teng

ah s

emak

in b

esar

! s

uhu

sem

akin

ting

gi !

sem

akin

cep

at te

rpic

u re

aksi

fu

si d

an m

enja

di b

inta

ng d

eret

uta

ma

!S

emak

in b

esar

mas

sa b

inta

ng, m

aka

sem

akin

be

sar r

eaks

i fus

i yan

g di

perlu

kan

untu

k 'm

elaw

an' k

ontra

ksi g

ravi

tasi

! h

idro

gen

sem

akin

cep

at h

abis

! u

sia

sem

akin

pen

dek

!S

emak

in b

esar

mas

sa b

inta

ng, m

aka

teka

nan

di

inti

sem

akin

ting

gi !

suh

u se

mak

in p

anas

dan

m

emun

gkin

kan

reak

si fu

si u

nsur

ber

at

Ket

ika

bint

ang

'sek

arat

'...

!'B

ahan

bak

ar' u

tam

a bi

ntan

g ad

alah

hid

roge

n ya

ng m

enga

lam

i rea

ksi f

usi

!H

asil

utam

a re

aksi

fusi

ada

lah

heliu

m y

ang

tidak

dap

at 't

erba

kar'

pada

suh

u <

100

juta

K!

Hel

ium

men

umpu

k pa

da in

ti bi

ntan

g se

olah

'a

bu' r

eaks

i fus

i hid

roge

n!

Ket

ika

hidr

ogen

hab

is, g

ravi

tasi

tida

k m

ampu

'd

isok

ong'

ole

h te

kana

n fu

si, b

inta

ng k

olap

s ke

da

lam

! s

uhu

inti

men

ingk

at

!M

eman

asny

a su

hu in

ti ik

ut m

eman

aska

n su

hu

'kul

it' y

ang

mel

apis

i int

i (m

enga

ndun

g hi

drog

en

yang

bel

um b

erea

ksi)

!S

emen

tara

inti

kola

ps k

e da

lam

, tin

ggin

ya s

uhu

pada

kul

it ak

an m

emic

u re

aksi

fusi

pad

a ku

lit

bint

ang !

lapi

san

luar

bin

tang

men

gem

bang

da

n m

endi

ngin!

bin

tang

raks

asa

mer

ah!

!B

inta

ng b

erm

assa

set

ara

Mat

ahar

i dip

erki

raka

n ak

an b

erub

ah m

enja

di ra

ksas

a m

erah

den

gan

jeja

ri hi

ngga

100

kal

i jej

ari M

atah

ari

!B

inta

ng y

ang

lebi

h m

assi

ve a

kan

men

jadi

m

ahar

aksa

sa d

enga

n je

jari

hing

ga 1

000

kali

jeja

ri m

atah

ari

!K

etik

a ku

lit b

inta

ng m

enge

mba

ng d

an m

endi

ngin

, in

ti bi

ntan

g te

rus

kola

ps d

an m

eman

as...

!P

rose

s ko

laps

aka

n m

enye

babk

an a

tom

-ato

m

heliu

m b

erad

a pa

da k

eada

an te

r-de

gene

rasi

dan

m

ulai

'men

ahan

' pro

ses

kola

ps le

bih

lanj

ut!

Ket

ika

inti

bint

ang

men

capa

i suh

u >

100

juta

K,

reak

si fu

si la

njut

mul

ai te

rpic

u, fu

si h

eliu

m y

ang

men

ghas

ilkan

kar

bon

dan

oksi

gen

!R

eaks

i fus

i hel

ium

tida

k ak

an m

enge

mba

ngka

n in

ti ka

rena

ber

ada

dala

m k

eada

an te

rdeg

ener

asi

!Ti

nggi

nya

suhu

aki

bat f

usi h

eliu

m a

kan

mem

icu

kila

t hel

ium

(hel

ium

flas

h)

!D

alam

beb

erap

a ja

m, k

eada

an te

rdeg

ener

asi a

kan

mel

emah

aki

bat m

enin

ggin

ya s

uhu

inti

dan

inti

bint

ang

kem

bali

men

gem

bang

aki

bat t

ekan

an fu

si!

Unt

uk b

inta

ng y

ang

cuku

p m

assi

ve, r

eaks

i fus

i he

lium

terja

di s

ebel

um in

ti m

enga

lam

i deg

ener

asi

!In

ti bi

ntan

g se

kara

ng d

ipen

uhi d

enga

n 'a

bu' f

usi

heliu

m, y

aitu

kar

bon

dan

oksi

gen

!U

ntuk

bin

tang

mas

sive

> 3

kal

i mas

sa m

atah

ari,

suhu

inti

bisa

men

capa

i 600

juta

K d

iman

a fu

si

karb

on d

apat

terp

icu

!Fu

si la

njut

aka

n be

rhen

ti ke

tika

yang

dih

asilk

an

adal

ah b

esi!

Mat

inya

bin

tang

ber

mas

sa ri

ngan

!M

assa

bin

tang

< 0

.4 k

ali m

assa

mat

ahar

i!

Bia

sa d

iken

al s

ebag

ai k

atai

mer

ah (r

ed d

war

f)!

Stru

ktur

dal

am b

inta

ng s

elur

uhny

a m

erup

akan

zo

na k

onve

ksi

!H

eliu

m ti

dak

men

gum

pul d

i ten

gah

inti,

nam

un

'tera

duk'

ole

h pr

oses

kon

veks

i dan

ters

ebar

ke

selu

ruh

bagi

an!

Ket

ika

hidr

ogen

hab

is, h

eliu

m b

erko

ntra

ksi,

mem

anas

dan

men

jadi

kat

ai p

utih

! ti

dak

akan

pe

rnah

men

jadi

bin

tang

raks

asa

mer

ah!

Mat

inya

bin

tang

ber

mas

sa s

edan

g!

Mas

sa b

inta

ng 0

,4 h

ingg

a 4

kali

mas

sa

mat

ahar

i (te

rmas

uk m

atah

ari s

endi

ri)!

Ket

ika

hidr

ogen

hab

is, i

nti k

olap

s da

n ku

lit

men

gem

bang

! b

inta

ng ra

ksas

a m

erah

!K

olap

snya

inti

men

ingk

atka

n su

hu in

ti da

n m

emic

u fu

si h

eliu

m m

engh

asilk

an k

arbo

n!

Ket

ika

heliu

m h

abis

, suh

u in

ti tid

ak c

ukup

pa

nas

untu

k m

emic

u fu

si k

arbo

n!

Inti

kola

ps d

an m

enja

di k

atai

put

ih

Page 31: ASTROFISIKA (FIS-239)

!K

etik

a bi

ntan

g m

enja

di ra

ksas

a m

erah

, se

bagi

an m

ater

i pad

a la

pisa

n lu

ar te

rlepa

s se

baga

i 'an

gin

bint

ang'

!S

emak

in la

ma

lapi

san

luar

yan

g di

lepa

s se

mak

in b

anya

k na

mun

tida

k da

pat t

eram

ati

kare

na ti

dak

terio

nisa

si!

Akh

irnya

, lap

isan

terd

alam

dan

terp

anas

aka

n le

pas

dan

men

gion

isas

i gas

yan

g te

rlepa

s se

belu

mny

a !

neb

ula

plan

etar

i (pl

anet

ary

nebu

la)

!Ti

dak

ada

kaita

nnya

den

gan

plan

et, h

anya

sa

ja n

ebul

a pl

anet

ari y

ang

perta

ma

dite

muk

an

pena

mpa

kann

ya m

irip

plan

et u

ranu

s at

au

nept

unus

Hel

ix n

ebul

a

!S

emen

tara

lapi

san

luar

men

ghas

ilkan

neb

ula

plan

etar

i, in

ti bi

ntan

g te

rus

kola

ps d

an

men

ghas

ilkan

kat

ai p

utih

!M

assa

rera

ta s

etar

a m

assa

mat

ahar

i den

gan

suhu

25

ribu

K d

an u

kura

n 92

% d

iam

eter

bum

i!

Den

gan

kera

pata

n 3

x 10

6 g/

cm3 ,

sat

u se

ndok

te

h m

ater

ial k

atai

put

ih b

erbo

bot 1

5 to

n!!

Kon

traks

i gra

vita

si k

atai

put

ih ti

dak

diso

kong

ol

eh re

aksi

fusi

, nam

un o

leh

dege

nera

si!

Suh

u ka

tai p

utih

aka

n te

rus

men

urun

hin

gga

pada

m s

ebag

ai k

atai

hita

m, b

erup

a kr

ista

l ka

rbon

dan

oks

igen

raks

asa

!A

ndai

kan

kata

i put

ih d

iber

i tam

baha

n m

assa

, m

aka

grav

itasi

aka

n m

emam

patk

an u

kura

nnya

!Ji

ka m

enca

pai m

assa

tota

l 1,4

mas

sa m

atah

ari,

kata

i put

ih a

kan

term

ampa

tkan

hin

gga

jeja

ri 0!

!

bat

as C

hand

rase

khar

!B

inta

ng b

erm

assa

lebi

h da

ri 1,

4 tid

ak a

kan

pern

ah m

enja

di k

atai

put

ih k

ecua

li jik

a 'k

ehila

ngan

mas

sa' s

elam

a be

revo

lusi

!

Nas

ib m

atah

ari k

ita (v

ia d

iagr

am H

-R)

Nas

ib m

atah

ari k

ita (v

ia d

iagr

am H

-R)

Page 32: ASTROFISIKA (FIS-239)

'Per

jala

nan

hidu

p'

mat

ahar

i ki

ta...

Mat

inya

bin

tang

mas

sive

!M

emili

ki m

assa

> 4

kal

i mas

sa m

atah

ari

!M

ampu

mem

icu

reak

si fu

si k

arbo

n pa

da s

uhu

1 m

ilyar

K!

Unt

uk b

eber

apa

bint

ang,

gas

kar

bon

tela

h m

enga

lam

i deg

ener

asi s

ebel

um te

rjadi

fusi

, se

hing

ga a

kan

men

ghas

ilkan

leda

kan

karb

on

saat

fusi

kar

bon

terp

icu

(miri

p ki

lat h

eliu

m

nam

un le

bih

heba

t)!

Ket

ika

karb

on h

abis

di i

nti,

inti

berk

ontra

ksi d

an

karb

on d

i kul

it ak

an ik

ut 't

erba

kar',

beg

itu

sete

rusn

ya u

ntuk

fusi

lanj

ut la

in !

dip

erol

eh

stru

ktur

ber

lapi

s

!K

etik

a ya

ng te

rsis

a di

inti

adal

ah b

esi,

reak

si fu

si

lanj

ut ti

dak

dapa

t dila

kuka

n, b

esi m

enye

rap

elek

tron

yang

seh

arus

nya

men

ahan

kon

traks

i via

fa

se d

egen

eras

i unt

uk k

emud

ian

peca

h m

enja

di

inti

yang

lebi

h ke

cil

!In

ti ko

laps

heb

at d

alam

wak

tu k

uran

g da

ri 1

detik

m

enja

di b

inta

ng n

eutr

on a

tau

luba

ng h

itam

se

men

tara

lapi

san

luar

mel

edak

seb

agai

su

pern

ova

!K

etik

a at

om b

esi p

ecah

, neu

trino

aka

n te

rham

bur

kelu

ar!

Kem

uncu

lan

supe

rnov

a da

pat d

ipre

diks

i beb

erap

a m

enit

sebe

lum

nya

dari

'ban

jir n

eutri

no' d

i lan

git

2 Je

nis

Sup

erno

va

!S

uper

nova

Tip

e I

"Le

bih

tera

ng, m

enca

pai 4

mily

ar k

ali l

ebih

tera

ng

dari

mat

ahar

i"

Tida

k m

enga

ndun

g sp

ektru

m h

idro

gen

"B

eras

al d

ari k

olap

snya

kat

ai p

utih

!S

uper

nova

Tip

e II

"Te

rang

nya

men

capa

i 0,6

mily

ar k

ali l

ebih

tera

ng

dari

mat

ahar

i"

Men

gand

ung

spek

trum

hid

roge

n"

Ber

asal

dar

i kol

apsn

ya b

inta

ng ra

ksas

a m

erah

Page 33: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

EVO

LUSI

BIN

TAN

G 3

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Kat

ai P

utih

!M

erup

akan

'jas

ad' d

ari b

inta

ng b

erm

assa

rin

gan

hing

ga s

edan

g!

Ber

upa

inti

mat

i, tid

ak la

gi m

enga

lam

i fus

i !

Tida

k ad

a te

kana

n te

rmal

dar

i dal

am!

Men

gand

ung

'abu

' fus

i lan

jut (

Kar

bon

atau

O

ksig

en)

!Ti

dak

lagi

men

gala

mi k

ontra

ksi o

leh

grav

itasi

ka

rena

ada

nya

teka

nan

dege

nera

si e

lekt

ron

!U

mum

nya

beru

kura

n sa

ma

deng

an b

umi

nam

un d

enga

n m

assa

seb

uah

bint

ang !

ke

rapa

tan

tingg

i

Siriu

s A

da

nSi

rius

B

!S

emak

in m

assi

ve k

atai

put

ih, u

kura

nnya

se

mak

in k

ecil

!M

assa

bes

ar !

kon

traks

i bes

ar !

ker

apat

an

tingg

i ! te

kana

n de

gene

rasi

ting

gi!

Ber

akhi

r seb

agai

kat

ai h

itam

!N

amun

, jik

a m

assa

kat

ai p

utih

>1,

4 ka

li m

assa

m

atah

ari (

bata

s C

hand

rase

khar

), te

kana

n de

gene

rasi

dap

at d

ikal

ahka

n ol

eh g

ravi

tasi

!

kata

i put

ih te

rus

men

gala

mi k

ontra

ksi

!K

atai

put

ih d

apat

'ban

gkit

lagi

' apa

bila

mem

iliki

pa

sang

an d

an te

rjadi

per

pind

ahan

mas

sa

Tam

baha

n m

assa

dar

i pa

sang

anny

a da

pat

mem

icu

leda

kan

fusi

hi

drog

en d

i pe

rmuk

aan

Leda

kann

ya d

iken

al

seba

gai nova

dan

dapa

t ber

lang

sung

pe

riodi

k

! C

atac

lysm

ic

varia

ble

star

Apa

bila

aki

bat t

amba

han

mas

sa m

enye

babk

an m

assa

to

tal m

eleb

ihi b

atas

Cha

ndra

sekh

ar, l

edak

an fu

si

karb

on te

rjadi

dan

men

ghas

ilkan

Sup

erno

va T

ipe

I

Page 34: ASTROFISIKA (FIS-239)

Apa

yan

g te

rjadi

jika

teka

nan

dege

nera

si e

lekt

ron

tidak

san

ggup

m

enah

an k

ontra

ksi g

ravi

tasi

?

Bin

tang

Neu

tron

!M

erup

akan

'jas

ad' d

ari b

inta

ng m

assi

ve s

etel

ah

mel

ewat

i led

akan

sup

erno

va!

Ket

ika

mas

sa b

inta

ng >

1,4

mas

sa m

atah

ari,

inti

bint

ang

teru

s ru

ntuh

hin

gga

dege

nera

si e

lekt

ron

tidak

san

ggup

mel

awan

gra

vita

si!

Inti

atom

pec

ah d

enga

n m

eman

cark

an s

inar

ga

mm

a m

engh

asilk

an n

eutro

n da

n pr

oton

. Pro

ton

berg

abun

g de

ngan

ele

ktro

n m

engh

asilk

an n

eutro

n!

Dip

erol

eh b

inta

ng s

tabi

l den

gan

grav

itasi

yan

g di

taha

n ol

eh d

egen

eras

i neu

tron

!N

eutro

n m

emili

ki m

assa

beb

erap

a ka

li m

assa

m

atah

ari y

ang

dim

ampa

tkan

hin

gga

jeja

ri 10

km

!M

ater

i bin

tang

neu

tron

sebe

sar k

rista

l gul

a ak

an m

emili

ki b

obot

100

juta

ton

di b

umi

!D

idug

a, m

assa

bin

tang

neu

tron

kura

ng d

ari 2

-3

kali

mas

sa m

atah

ari

!M

emili

ki s

uhu

sang

at p

anas

(seh

ingg

a ak

an

mem

anca

r pad

a sp

ektru

m s

inar

-x),

berp

utar

ce

pat d

an m

emili

ki m

edan

mag

net y

ang

kuat

Bin

tang

neu

tron

mer

upak

an b

enda

te

oret

ik, a

daka

h di

ala

m...

?

Pul

sar

!D

item

ukan

per

tam

a ka

li pa

da N

ovem

ber 1

967

oleh

Joc

elyn

Bel

l pad

a sp

ektru

m g

elom

bang

ra

dio

!M

erup

akan

kep

ende

kan

dari

puls

ing

star

!

Mem

iliki

per

iode

rota

si 0

,033

– 3

,75

detik

!M

enja

di k

andi

dat u

tam

a bi

ntan

g ne

utro

n!!

Beb

erap

a di

tem

ukan

di d

alam

sis

a-si

sa le

daka

n su

pern

ova

(term

asuk

di N

ebul

a K

epiti

ng)

!B

inta

ng n

eutro

n ya

ng b

erot

asi m

eman

cark

an

berk

as ra

dias

i yan

g m

enya

pu ru

anga

n!

Ket

ika

berk

as in

i men

yapu

pad

a ar

ah p

anda

ng

dari

Bum

i, di

pero

leh

lonj

akan

inte

nsita

s!

teor

i mer

cusu

ar

!Te

ori M

ercu

suar

pul

sar:

"bi

ntan

g ne

utro

n be

rota

si c

epat

"m

edan

mag

netik

nya

yang

kua

t mem

bang

kitk

an

med

an li

strik

di s

ekita

rnya

"m

edan

list

rik y

ang

cuku

p ku

at d

i kut

ub m

agne

tik

akan

mem

aksa

ele

ktro

n di

per

muk

aan

kelu

ar d

an

dipe

rcep

at"

Ele

ktro

n ya

ng m

enga

lam

i per

cepa

tan

akan

m

eman

cark

an fo

ton

pada

ara

h ya

ng s

ama

deng

an

arah

ger

ak e

lekt

ron

"Fo

ton

dipa

ncar

kan

dala

m b

erka

s se

mpi

t yan

g ke

luar

dar

i kut

ub m

agne

t bin

tang

neu

tron

"Ji

ka s

umbu

mag

netik

miri

ng te

rhad

ap s

umbu

rota

si,

berk

as s

inar

aka

n 'm

enya

pu' d

aera

h se

kita

rnya

Page 35: ASTROFISIKA (FIS-239)

!Ti

dak

sem

ua s

isa

supe

rnov

a m

emili

ki p

ulsa

r da

n tid

ak s

emua

pul

sar b

erad

a di

dal

am s

isa

supe

rnov

a:"

berk

as ra

dias

i tid

ak m

enya

pu B

umi

"te

rlem

par d

ari p

osis

i sem

ula

akib

at le

daka

n su

pern

ova

yang

tida

k si

met

ris"

puls

ar d

apat

terd

etek

si s

elam

a 10

juta

tahu

n,

nam

un s

isa

supe

rnov

a ha

nya

berta

han

sela

ma

50

ribu

tahu

n

Apa

yan

g te

rjadi

jika

teka

nan

dege

nera

si n

eutro

n tid

ak s

angg

up

men

ahan

kon

traks

i gra

vita

si?

Luba

ng H

itam

Page 36: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

GA

LAK

SI

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Gal

aksi

Bim

a Sa

kti

Stru

ktur

Kom

pone

n ut

ama

peny

usun

gal

aksi

bim

a sa

kti:

!K

ompo

nen

pirin

gan

(dis

k co

mpo

nent

)!

Kom

pone

n bo

la (s

pher

ical

com

pone

nt)

Pirin

gan

Gal

aksi

!m

enga

ndun

g se

mua

mat

eri y

ang

bera

da d

i bi

dang

rota

si (b

inta

ng, g

ugus

bin

tang

terb

uka,

ga

s da

n de

bu g

alak

si)

!m

erup

akan

tem

pat t

erbe

ntuk

nya

bint

ang

!ce

nder

ung

nam

pak

biru

aki

bat k

andu

ngan

gas

da

n de

bu!

ukur

an y

ang

sebe

narn

ya ti

dak

dike

tahu

i pas

ti ka

rena

bat

asny

a ya

ng ti

dak

jela

s !

mat

ahar

i ber

ada

pada

jara

k 8.

5 kp

c da

ri pu

sat

gala

ksi

Bol

a G

alak

si!

ters

usun

ata

s ha

lo d

an p

enjo

lan

(bul

ge) g

alak

si!

halo

mer

upak

an a

wan

sfe

ris d

ari b

inta

ng d

an

gugu

s gl

obul

ar!

halo

men

gand

ung

bint

ang

seba

nyak

2%

bi

ntan

g di

piri

ngan

gal

aksi

dan

sed

ikit

gas

dan

debu

!tid

ak a

da b

inta

ng b

aru

yang

terb

entu

k di

hal

o ga

laks

i!

may

orita

s bi

ntan

g di

hal

o ga

laks

i ada

lah

bint

ang

tua

dan

ding

in

!pe

njol

an in

ti (n

ucle

ar b

ulge

) mer

upak

an a

wan

bi

ntan

g ya

ng m

enge

lilin

gi p

usat

gal

aksi

!di

amet

er p

enjo

lan

inti

seki

tar 2

kpc

dan

aga

k pe

pat

!ha

nya

bisa

dia

mat

i pad

a pa

njan

g ge

lom

bang

tin

ggi (

infra

red

atau

radi

o)!

men

gand

ung

sedi

kit g

as d

an d

ebu,

bin

tang

-bi

ntan

g tu

a da

n di

ngin

sep

erti

di h

alo

gala

ksi

Page 37: ASTROFISIKA (FIS-239)

Mas

sa G

alak

si!

Set

iap

bint

ang

di d

alam

gal

aksi

ber

otas

i m

enge

lilin

gi p

usat

gal

aksi

(gal

aksi

ber

otas

i!)!

Ger

ak ro

tasi

gal

aksi

men

unju

kkan

mas

sa

gala

ksi

!D

ari H

ukum

Kep

ler I

II:

Mr =

mas

sa d

i dal

am ra

dius

r

G =

kon

stan

ta g

ravi

tasi

New

ton

v =

kel

ajua

n or

bit

T =

per

iode

orb

it

Mr"

4#

2r3

GT

"v2r G

!D

iket

ahui

kel

ajua

n or

bit m

atah

ari a

dala

h 22

0 km

/det

ik k

e ar

ah ra

si C

ygnu

s!

Den

gan

jara

k m

atah

ari k

e pu

sat g

alak

si y

ang

seja

uh 8

,5 k

pc, d

iper

oleh

per

iode

orb

it m

atah

ari

sel

ama

240

juta

tahu

n!

Dar

i Huk

um K

eple

r III

dipe

role

h m

assa

gal

aksi

ya

ng a

da d

i dal

am o

rbit

mat

ahar

i sek

itar 1

00

mily

ar m

assa

mat

ahar

i!

Kar

ena

hany

a m

assa

di d

alam

orb

it m

atah

ari,

mak

a 10

0 m

ilyar

mas

sa m

atah

ari a

dala

h ba

tas

baw

ah m

assa

gal

aksi

bim

a sa

kti

And

aika

n m

assa

gal

aksi

terp

usat

di t

enga

h,

mak

a da

ri H

ukum

Kep

ler I

II di

pero

leh

hubu

ngan

:S

emak

in ja

uh d

ari p

usat

gal

aksi

, kel

ajua

n or

bit

sem

akin

kec

il !

ger

ak K

eple

rian

hubu

ngan

ke

laju

an o

rbit

terh

adap

jeja

ri or

bit d

alam

ta

ta s

urya

!P

ada

gala

ksi b

ima

sakt

i, se

mak

in ja

uh d

ari

pusa

t, ke

laju

an m

enin

gkat

!!

Mas

sa g

alak

si ti

dak

terk

umpu

l di t

enga

h,

nam

un d

i lua

r!

hubu

ngan

ke

laju

an o

rbit

terh

adap

jej

ari

orbi

t dal

am

gala

ksi b

ima

sakt

i

!S

ebag

ian

besa

r mas

sa g

alak

si b

erad

a di

luar

te

pian

gal

aksi

,nam

un ti

dak

ada

bagi

an y

ang

nam

pak

di lu

ar g

alak

si!

Mat

eri b

isa

jadi

mer

upak

an m

ater

i yan

g tid

ak

mem

anca

rkan

cah

aya !

mat

eri g

elap

(dar

k m

atte

r)!

Mod

el te

oret

is ro

tasi

piri

ngan

gal

aksi

m

enun

jukk

an b

ahw

a m

ater

i gel

ap b

erad

a di

ha

lo g

elap

(dar

k ha

lo) y

ang

mel

ingk

upi g

alak

si,

dike

nal s

ebag

ai k

oron

a ga

laks

i !

Did

uga

halo

gel

ap m

eleb

ar h

ingg

a 7

kali

jeja

ri ga

laks

i yan

g na

mpa

k da

n m

enga

ndun

g 10

hi

ngga

100

kal

i mas

sa g

alak

si y

ang

nam

pak

Pop

ulas

i Bin

tang

Terd

apat

2 ti

pe b

inta

ng d

alam

gal

aksi

:!

Bin

tang

Pop

ulas

i I:

$be

rada

pad

a pi

ringa

n ga

laks

i (di

kena

l den

gan

bint

ang

popu

lasi

piri

ngan

)$

kand

unga

n un

sur b

erat

(di a

tas

heliu

m, b

iasa

di

sebu

t “lo

gam

”) m

elim

pah

$m

emili

ki o

rbit

mel

ingk

ar d

i bid

ang

gala

ksi

$um

umny

a be

rupa

bin

tang

-bin

tang

mud

a (te

rmas

uk

mat

ahar

i)

!B

inta

ng P

opul

asi I

I:$

bera

da p

ada

halo

, pen

jola

n in

ti da

n gu

gus

glob

ular

(d

iken

al d

enga

n bi

ntan

g po

pula

si h

alo)

$se

diki

t men

gand

ung

“loga

m”

$m

emili

ki o

rbit

elip

s$

mer

upak

an b

inta

ng-b

inta

ng tu

a

Page 38: ASTROFISIKA (FIS-239)

Ext

rem

eIn

term

edia

teIn

term

edia

teE

xtre

me

Hal

o

31,

60,

8<

0,8

Popu

lasi

IPo

pula

si II

Loka

siLe

ngan

Spi

ral

Pir

inga

nP

enjo

lan

inti

Loga

m (%

)

Ben

tuk

orbi

tLi

ngka

ran

Aga

k el

ips

Elip

sS

anga

t elip

s

Usi

a re

rata

(thn

)10

0 ju

ta

0,2

– 1

mily

ar2

– 10

mily

ar10

– 1

4 m

ilyar

Sikl

us P

embe

ntuk

an U

nsur

!G

as a

wal

pem

bent

uk g

alak

si m

enga

ndun

g 80

%

hidr

ogen

dan

20%

hel

ium

!B

inta

ng-b

inta

ng a

wal

yan

g te

rben

tuk

men

gand

ung

sedi

kit s

ekal

i uns

ur “l

ogam

” (b

inta

ng p

opul

asi I

I)!

Ket

ika

seba

gian

bin

tang

-bin

tang

ini m

ati d

an

mel

edak

seb

agai

sup

erno

va, k

andu

ngan

uns

ur

“loga

m” m

ulai

men

gisi

gal

aksi

!Aw

an m

olek

uler

pem

bent

uk b

inta

ng b

erik

utny

a m

ulai

mem

iliki

kan

dung

an “l

ogam

” (bi

ntan

g po

pula

si I)

Inti

Gal

aksi

!M

erup

akan

dae

rah

yang

tida

k da

pat d

iam

ati

pada

pan

jang

gel

omba

ng o

ptik

!H

anya

dap

at d

iam

ati p

ada

panj

ang

gelo

mba

ng

infra

mer

ah d

an ra

dio

!D

iken

al s

ebag

ai S

agita

rius

A* (S

gr A

* )!

Jeja

ri se

kita

r 4 A

U!

Pem

anca

r ene

rgi y

ang

kuat

!M

enga

ndun

g 3

– 4

juta

mas

sa m

atah

ari

!D

idug

a be

rupa

luba

ng h

itam

mas

sive

!

Ger

ak b

inta

ng-b

inta

ng d

i sek

itar S

gr A

*

Pen

gam

atan

pad

a sp

ektru

m in

fra m

erah

Ger

ak

bint

ang

di

seki

tar S

gr A

*

Mor

folo

gi G

alak

si

Hub

ble

Dee

p Fi

eld

2002

!D

ibag

i ke

dala

m 3

kel

as u

tam

a (+

1)"

Gal

aksi

Elip

tik"

Gal

aksi

Spi

ral

"G

alak

si S

pira

l Ber

bata

ng (B

arre

d sp

iral)

"G

alak

si T

ak B

erat

uran

(Irr

egul

ar)

!D

apat

ditu

njuk

kan

deng

an D

iagr

am g

arpu

tala

H

ubbl

e (H

ubbl

e Tu

nnin

g Fo

rk D

iagr

am)

Dia

gram

Gar

puta

la H

ubbl

e

Page 39: ASTROFISIKA (FIS-239)

Gal

aksi

Elip

tik

!K

andu

ngan

gas

dan

de

bu s

edik

it!

Aga

k ke

kuni

ngan

at

au k

emer

ahan

ka

rena

lebi

h ba

nyak

m

enga

ndun

g bi

ntan

g tu

a!

Ber

ukur

an k

erdi

l hi

ngga

raks

asa

Gal

aksi

Spi

ral

! m

emili

ki 2

kom

pone

n ut

ama:

bol

a da

n pi

ringa

n! le

ngan

spi

ral n

ampa

k ke

biru

an k

aren

a ka

ndun

gan

bint

ang

mud

a se

rta g

as d

an d

ebu

! m

enga

ndun

g bi

ntan

g tu

a da

n m

uda

! b

iasa

dite

muk

an d

i gru

p ke

cil

Gal

aksi

Spi

ral B

erba

tang

! m

enga

ndun

g ba

tang

yan

g tu

mbu

h da

ri in

ti

! g

alak

si

Bim

asak

ti di

duga

m

asuk

dal

am

kate

gori

ini

Gal

aksi

Tak

Ber

atur

an

LMC

SM

C

! T

idak

mem

iliki

leng

an m

aupu

n pe

njol

an! M

enga

ndun

g ga

s da

n de

bu, b

inta

ng m

uda

dan

tua

Pem

bent

ukan

Gal

aksi

Pro

ses

Pem

bent

ukan

Gal

aksi

Aw

an p

roto

gala

ksi

Kol

aps

Ber

otas

i dan

mem

ipih

Sik

lus

pem

bent

ukan

uns

ur

Elip

s vs

Spi

ral

Kem

ungk

inan

1:

Aw

an d

enga

n m

omen

tum

sud

ut b

esar

men

jadi

spi

ral

Elip

s vs

Spi

ral

Kem

ungk

inan

2:

Aw

an d

enga

n ke

rapa

tan

lebi

h tin

ggi m

endi

ngin

cep

at

men

jadi

bin

tang

seb

elum

pir

inga

n te

rben

tuk

Tabr

akan

ant

ar

gala

ksi j

uga

dapa

t

mem

bent

uk

gala

ksi e

lips

atau

tak

bera

tura

n

Page 40: ASTROFISIKA (FIS-239)

Bim

asak

ti vs

And

rom

eda

3 m

ilyar

tahu

n la

gi !

Page 41: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

KO

SMO

LOG

I

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Hub

ble

Dee

p Fi

eld

2002

supe

rclu

ster

loka

l: pu

luha

n ju

ta tc

gugu

s lo

kal:

juta

an tc

diam

eter

gal

aksi

bi

mas

akti:

100

.000

tc

sem

esta

plan

et d

i tat

asur

ya:

1 - p

uluh

an A

Udi

amet

er b

umi:

ribua

n km

Para

doks

Olb

er (1

826)

Jika

sem

esta

dip

enuh

i den

gan

bint

ang,

seh

ingg

a ke

man

a pu

n ki

ta m

eman

dang

kita

aka

n m

enem

ukan

bin

tang

yan

g si

narn

ya m

eman

car k

e bu

mi.

Lang

it m

alam

seh

arus

nya

sam

a te

rang

nya

deng

an la

ngit

sian

g.

Nam

un, m

enga

pa la

ngit

mal

am te

tap

gela

p?

Solu

si P

arad

oks

Olb

er

!D

iaju

kan

Edg

ar A

llan

Poe

di t

ahun

184

8!

Lang

it m

alam

nam

pak

gela

p ka

rena

um

ur

sem

esta

bel

um tu

a ta

k be

rhin

gga

(dic

ipta

kan

pada

sua

tu m

asa)

!C

ahay

a da

ri bi

ntan

g ya

ng p

alin

g ja

uh b

isa

saja

be

lum

men

capa

i bum

i!

Sem

akin

jauh

kita

mem

anda

ng, k

ita d

apat

m

eman

dang

saa

t-saa

t aw

al s

emes

ta, s

ebel

um

bint

ang

mul

ai b

ersi

nar

!S

emes

ta (u

nive

rse)

bis

a ja

di ta

k be

rhin

gga

luas

nya,

nam

un je

jari

sem

esta

yan

g te

ram

ati

(obs

erva

ble

univ

erse

) ber

jeja

ri 10

hin

gga

20

mily

ar ta

hun

caha

ya (b

erhi

ngga

)

!B

erar

ti um

ur s

emes

ta k

ita 1

0 hi

ngga

20

mily

ar

tahu

n

Asu

msi

Das

ar K

osm

olog

i!

Hom

ogen

eity

mat

eri t

erse

bar m

erat

a di

sel

uruh

ruan

g se

mes

ta (b

erla

ku p

ada

dist

ribus

i ska

la b

esar

)!

Isot

ropy

sem

esta

nam

pak

sam

a pa

da s

emua

ara

h (b

erla

ku p

ada

dist

ribus

i ska

la b

esar

)!

Uni

vers

ality

huku

m fi

sika

ber

laku

di s

elur

uh te

mpa

t di

sem

esta

Prin

sip

Kos

mol

ogi

Sem

ua te

mpa

t di s

elur

uh s

emes

ta m

emili

ki

sifa

t um

um y

ang

sam

a

!D

idas

arka

n pa

da a

sum

si h

omog

enita

s da

n is

otro

pi!

Tida

k ad

a te

mpa

t yan

g is

timew

a di

sem

esta

!Ti

dak

ada

pusa

t sem

esta

, tid

ak a

da te

pian

se

mes

ta

Page 42: ASTROFISIKA (FIS-239)

Peng

emba

ngan

Sem

esta

!A

lam

sem

esta

men

gem

bang

!!

Did

asar

kan

pada

per

gese

ran

mer

ah d

ari

spek

trum

gal

aksi

yan

g di

amat

i Hub

ble

tahu

n 19

29!

Huk

um H

ubbl

e:ga

laks

i ber

gera

k m

enja

uhi b

umi d

iman

a ke

laju

anny

a se

band

ing

deng

an ja

rakn

ya

v =

H d

v =

kela

juan

gal

aksi

, H =

teta

pan

Hub

ble,

d

= ja

rak

gala

ksi d

ari b

umi

!D

ari t

etap

an H

ubbl

e, d

apat

dite

ntuk

an u

mur

se

mes

ta s

ebag

ai

(d

iken

al d

enga

n w

aktu

Hub

ble)

!H

asil

peng

amat

an te

rkin

i men

unju

kkan

nila

i te

tapa

n H

ubbl

e di

ant

ara

60 –

70

km/s

/Mpc

!N

ilai i

ni b

erse

suai

an d

enga

n um

ur s

emes

ta

sela

ma

16 d

an 1

4 m

ilyar

tahu

n

!In

gat,

bum

i buk

an p

usat

men

gem

bang

nya

sem

esta

, han

ya a

cuan

pen

gam

atan

saj

a!

Ala

m s

emes

ta m

enge

mba

ng ta

npa

pusa

t!

T"

1 H

Ana

logi

: ra

isin

cak

e

baya

ngka

n A

nda

ada

di s

alah

sat

u ra

isin

ketik

a ku

e di

pang

gang

, ra

isin

sal

ing

men

jauh

(ra

isin

-nya

se

ndiri

tida

k m

embe

sar)

rais

in 1

: 2 c

m/ja

mra

isin

2: 4

cm

/jam

rais

in 3

: 6 c

m/ja

m

sem

akin

ja

uhra

isin

-nya

, ke

laju

anny

a se

mak

in

besa

r

Huk

um H

ubbl

e!

berb

eda

deng

an

kue

rais

in, a

lam

se

mes

ta ti

dak

mem

iliki

tepi

an!

dan

juga

tida

k m

emili

ki p

usat

!

baya

ngka

n ku

e ra

isin

de

ngan

uk

uran

ta

khin

gga!

And

aika

n se

mes

ta b

erhi

ngga

, tep

ian

dan

pusa

t se

mes

ta te

tap

tidak

ada

!A

nalo

gi: b

alon

yan

g di

tiup

baya

ngka

n se

mes

ta b

erup

a pe

rmuk

aan

2-D

ba

lon,

tanp

a te

pian

, tan

pa p

usat

...

tapi

ber

hing

ga!

Kel

engk

unga

n R

uang

Wak

tu!

Teor

i rel

ativ

itas

umum

Ein

stei

n m

engu

sulk

an

bahw

a ke

bera

daan

mas

sa d

apat

men

yeba

bkan

m

elen

gkun

gnya

ruan

g-w

aktu

!K

elen

gkun

gan

ruan

g-w

aktu

dap

at te

rdet

eksi

se

baga

i med

an g

ravi

tasi

!Te

ori i

ni m

empr

edik

sika

n ba

hwa

sem

esta

dap

at

mem

iliki

kel

engk

unga

n um

um y

ang

akan

m

enen

tuka

n ge

omet

ri da

n pe

ngem

bang

an

sem

esta

!Te

rdap

at 3

kem

ungk

inan

kel

engk

unga

n ru

ang-

wak

tu

1. K

elen

gkun

gan

Nol

!G

amba

ran

pada

dim

ensi

2:

#na

mpa

k se

baga

i rua

ng d

atar

(fla

t)#

dua

garis

sej

ajar

yan

g di

gam

bar d

i dal

am ru

ang

ini

tidak

aka

n pe

rnah

ber

sing

gung

an#

luas

ling

kara

n te

pat d

inya

taka

n se

baga

i !r 2

!

Pad

a di

men

si 3

, vol

ume

bola

tepa

t din

yata

kan

seba

gai 4

/3 !

r 3

!G

alak

si ja

uh a

kan

nam

pak

terd

istri

busi

mer

ata

! c

acah

seb

andi

ng d

enga

n r2

(2D

) ata

u r3

(3D

)!

Dik

enal

den

gan

sem

esta

dat

ar (f

lat u

nive

rse)

, ta

npa

bata

s da

n vo

lum

e ta

kber

hing

ga

2. K

elen

gkun

gan

Posi

tif

!G

amba

ran

pada

dim

ensi

2:

#na

mpa

k se

baga

i rua

ng p

ada

perm

ukaa

n bo

la (s

feris

)#

dua

garis

sej

ajar

aka

n be

rtem

u di

sua

tu ti

tik#

luas

ling

kara

n be

rnila

i kur

ang

dari !

r 2

!P

ada

dim

ensi

3, v

olum

e bo

la d

alam

ruan

g in

i ku

rang

dar

i 4/3

!r 3

!

Gal

aksi

jauh

aka

n na

mpa

k se

mak

in s

edik

it!

cac

ah k

uran

g da

ri r2

(2D

) ata

u r3

(3D

)!

Dik

enal

seb

agai

sem

esta

tert

utup

(clo

sed

univ

erse

), ta

npa

bata

s ta

pi v

olum

e be

rhin

gga

Page 43: ASTROFISIKA (FIS-239)

3. K

elen

gkun

gan

Neg

atif

!G

amba

ran

pada

dim

ensi

2:

"na

mpa

k se

baga

i rua

ng b

erbe

ntuk

pel

ana

kuda

(sad

dle)

"du

a ga

ris s

ejaj

ar a

kan

sem

akin

men

jauh

di k

ejau

han

"lu

as li

ngka

ran

bern

ilai l

ebih

dar

i !r 2

!

Pad

a di

men

si 3

, vol

ume

bola

aka

n be

rnila

i leb

ih d

ari

4/3 !

r 3

!G

alak

si ja

uh a

kan

nam

pak

sem

akin

ban

yak

! c

acah

lebi

h be

sar d

ari r

2 (2

D) a

tau

r3 (3

D)

!D

iken

al s

ebag

ai s

emes

ta te

rbuk

a (o

pen

univ

erse

) ta

npa

bata

s da

n vo

lum

e ta

kber

hing

ga

Jika

sem

esta

men

gem

bang

, ten

tuny

a ad

a sa

at d

i man

a se

mua

ber

ada

pada

se

buah

titik

yan

g sa

ma.

..

Teor

i Den

tum

an B

esar

(Big

Ban

g)

!K

aren

a ke

laju

an c

ahay

a be

rhin

gga

(3 x

108

m/s

), ga

laks

i jau

h ya

ng te

ram

ati b

ukan

kea

daan

ga

laks

i saa

t ini

, nam

un k

eada

an g

alak

si s

aat

caha

ya m

ulai

lepa

s da

ri ga

laks

i ter

sebu

t!

wak

tu li

hat b

alik

(loo

k-ba

ck ti

me)

:G

alak

si A

ndro

med

a be

rjara

k 2

juta

tahu

n ca

haya

, mak

a w

aktu

liha

t bal

ikny

a 2

juta

tahu

n!

sem

akin

jauh

ben

da la

ngit

yang

tera

mat

i, se

mak

in b

esar

wak

tu li

hat b

alik

nya,

dan

kita

da

pat m

elih

at k

eada

an s

emes

ta s

aat a

wal

Sej

arah

B

ig B

ang

!w

aktu

Pla

nck

(10-

43 d

etik

per

tam

a)"

flukt

uasi

ene

rgi k

uant

um m

emic

u flu

ktua

si m

edan

gr

avita

si"

belu

m b

anya

k ya

ng b

isa

kita

ket

ahui

unt

uk e

ra in

i da

n er

a se

belu

mny

a!

era

GU

T (G

rand

Uni

fied

Theo

ry)

"4

gaya

das

ar d

i ala

m s

emes

ta m

enya

tu"

bera

khir

pada

det

ik k

e 10

-38

!er

a pa

rtik

el"

radi

asi d

an p

artik

el te

rcip

ta d

an te

rani

hila

si"

quar

k be

rgab

ung

mem

bent

uk p

roto

n da

n ne

utro

n"

bera

khir

pada

t =

0,00

1 s

!er

a nu

cleo

synt

hesi

s"

prot

on d

an n

eutro

n be

rgab

ung

mem

bent

uk n

ukle

on

(75%

hid

roge

n da

n 25

% h

eliu

m)

"be

rakh

ir pa

da t

= 3

men

it!

era

inti

"se

mes

ta b

eris

i pla

sma

(inti

terio

nisa

si) d

an ra

dias

i"

sem

esta

teru

s m

enge

mba

ng d

an m

endi

ngin

"ke

tika

suhu

sem

esta

men

capa

i 300

0 K

pad

a t =

380

rib

u ta

hun,

ele

ktro

n m

ulai

ber

gabu

ng d

enga

n in

ti (r

ekom

bina

si) d

an s

emes

ta m

ulai

nam

pak

!er

a at

om"

sem

esta

teris

i cam

pura

n at

om n

etra

l dan

pla

sma

"be

rlang

sung

sel

ama

1 m

ilyar

tahu

n

!er

a ga

laks

i"

sete

lah

t = 1

mily

ar ta

hun,

bin

tang

dan

gal

aksi

mul

ai

terb

entu

k

Kro

nolo

gi in

i dite

rima

luas

den

gan

ram

alan

yan

g te

lah

terb

ukti:

!P

rose

ntas

e H

eliu

m d

i sem

esta

men

deka

ti an

gka

yang

dip

redi

ksi n

ukle

osin

tesi

s!

Ket

ika

sem

esta

mul

ai ta

mpa

k, ra

dias

inya

dap

at

tera

mat

i pad

a "

mik

ro !

radi

asi l

atar

ge

lom

bang

mik

ro k

osm

ik (C

MB

R)

!B

ig B

ang

tidak

terja

di p

ada

suat

u tit

ik te

rtent

u di

se

mes

ta, n

amun

terja

di d

i sem

ua ti

tik, d

i sem

ua

arah

!P

ada

jara

k te

rjauh

yan

g bi

sa te

ram

ati,

yang

te

rliha

t ada

lah

saat

di m

ana

sem

esta

dip

enuh

i ol

eh g

as p

anas

!B

enda

lang

it te

rjauh

yan

g te

ram

ati (

pada

" o

ptik

) ad

alah

qua

sar d

enga

n pe

gese

ran

mer

ah =

5,

sem

enta

ra g

as p

anas

dar

i Big

Ban

g m

enga

lam

i pe

rges

eran

mer

ah =

100

0!

Cah

aya

yang

dip

anca

rkan

pad

a B

ig B

ang

akan

sa

mpa

i di B

umi p

ada

sem

ua a

rah

seba

gai r

adia

si

IR d

an R

adio

pen

dek

(rad

iasi

lata

r prim

ordi

al)

Rad

iasi

Lat

ar P

rimor

dial

!D

item

ukan

seb

agai

'noi

se' o

leh

Pen

zias

dan

W

ilson

(196

0)!

Diu

kur s

ecar

a te

liti o

leh

sate

lit C

OB

E (1

989)

da

n W

MA

P (2

003)

!Te

ram

ati s

ebag

ai ra

dias

i ben

da h

itam

pad

a su

hu 2

,73

K!

Kar

ena

adan

ya p

erge

sera

n m

erah

seb

esar

10

00, m

aka

gas

awal

mem

anca

rkan

radi

asi

pada

suh

u 30

00 K

Page 44: ASTROFISIKA (FIS-239)

Akh

ir Se

mes

ta!

Kel

engk

unga

n se

mes

ta a

kan

dite

ntuk

an o

leh

kera

pata

n se

mes

ta!

Jika

ker

apat

an s

emes

ta s

ama

deng

an

kera

pata

n kr

itis

4 x

10-3

0 gr

/cm

3 , ru

ang-

wak

tu

akan

dat

ar!

Jika

ker

apat

an s

emes

ta k

uran

g da

ri ke

rapa

tan

kriti

s, s

emes

ta m

emili

ki k

elen

gkun

gan

nega

tif

dan

terb

uka

!Ji

ka k

erap

atan

sem

esta

lebi

h be

sar d

ari

kera

pata

n kr

itis,

sem

esta

mem

iliki

ke

leng

kung

an p

ositi

f dan

tertu

tup

And

aika

n na

sib

sem

esta

han

ya d

itent

ukan

ole

h gr

avita

si s

aja.

..!

Sem

esta

dat

ar d

an te

rbuk

a ak

an m

enge

mba

ng

sela

man

ya!

Keb

erad

aan

mat

eri a

kan

men

yeba

bkan

pe

ngem

bang

an s

emes

ta m

elam

bat,

nam

un

tidak

aka

n pe

rnah

ber

hent

i!

Sem

esta

tertu

tup

akan

men

gala

mi

peng

emba

ngan

yan

g m

elam

bat h

ingg

a be

rhen

ti, d

an a

khirn

ya b

erko

ntra

ksi b

alik

di

man

a se

mua

mat

eri d

an e

nerg

i aka

n di

mam

patk

an s

eper

ti se

mul

a (B

ig C

runc

h)

Ber

apak

ah k

erap

atan

sem

esta

kita

?

Tota

l dar

i mat

eri y

ang

terli

hat d

an m

ater

i gel

ap

(dar

k m

atte

r) d

iper

kira

kan

men

yum

bang

30%

da

ri ke

rapa

tan

kriti

s

Jadi

, kar

ena

kera

pata

n se

mes

ta k

uran

g da

ri ke

rapa

tan

kriti

s, b

agai

man

a na

sib

sem

esta

, ap

akah

teru

s m

enge

mba

ng, a

tau

kola

ps

kem

bali?

Buk

an k

edua

nya!

Nas

ib s

emes

ta te

rnya

ta ti

dak

hany

a di

tent

ukan

ol

eh g

ravi

tasi

saj

a, n

amun

juga

ole

h se

suat

u ya

ng b

elum

juga

dip

aham

i... e

nerg

i gel

ap

(dar

k en

ergy

)!

yang

men

yeba

bkan

sem

esta

men

gem

bang

di

perc

epat

! (da

n na

sib

yang

bel

um je

las.

..)

Page 45: ASTROFISIKA (FIS-239)

AST

RO

FISI

KA

(FIS

239

– 2

sks

)

EPIL

OG

© D

enny

Dar

maw

an 2

008

Apa

yan

g te

lah

kita

ket

ahui

?!

Huk

um a

lam

ber

sifa

t uni

vers

alba

ik d

i Bum

i, m

aupu

n di

gal

aksi

lain

, ber

laku

hu

kum

fisi

ka y

ang

sam

a!

Mat

ahar

i mer

upak

an s

ebua

h bi

ntan

g bi

asa

mer

upak

an b

inta

ng ti

pe G

bia

sa y

ang

dike

lilin

gi

8 pl

anet

dan

tida

k ad

a ya

ng is

timew

a de

ngan

po

sisi

, ger

ak a

tau

kom

posi

siny

a!

Bin

tang

tero

rgan

isir

ke d

alam

gal

aksi

, dan

ga

laks

i ke

dala

m g

ugus

bint

ang !

gal

aksi

! g

ugus

/clu

ster

!

supe

rclu

ster

! s

emes

ta

!A

lam

sem

esta

san

gat l

uas

jara

k pi

sah

anta

r gal

aksi

men

capa

i rat

usan

ribu

ta

hun

caha

ya!

Ala

m s

emes

ta m

emili

ki p

erm

ulaa

ndi

cipt

akan

(lew

at d

entu

man

bes

ar) s

ekita

r 10

– 20

mily

ar ta

hun

yang

lalu

. Um

ur ta

ta s

urya

kita

5

mily

ar ta

hun,

sek

itar 1

/3 u

mur

sem

esta

!A

lam

sem

esta

ber

evol

usi

kera

pata

n da

n ko

mpo

sisi

sem

esta

ber

ubah

te

rhad

ap w

aktu

!K

eban

yaka

n m

ater

i di s

emes

ta ti

dak

nam

pak

mat

eri g

elap

dan

ene

rgi g

elap

men

dom

inas

i se

mes

ta

Apa

yan

g be

lum

kita

ket

ahui

?!

Apa

kah

tata

sur

ya k

ita s

atu-

satu

nya?

adak

ah ta

ta s

urya

lain

? se

bera

pa b

anya

k?!

Ada

kah

kehi

dupa

n da

n pe

rada

ban

lain

se

lain

di B

umi?

atau

kah

Bum

i mer

upak

an p

lane

t 'te

rpili

h'?

dan

pera

daba

n m

anus

ia a

dala

h pe

rada

ban

satu

-sa

tuny

a di

sem

esta

?!

Apa

yan

g te

rjadi

di d

alam

luba

ng h

itam

?ap

akah

ben

ar m

erup

akan

pen

ghub

ung

ke

sem

esta

lain

?

!A

pa it

u m

ater

i gel

ap (d

ark

mat

ter)

?be

rupa

apa

? te

rbua

t dar

i apa

? ba

gaim

ana

men

carin

ya?

baga

iman

a di

strib

usin

ya?

!B

agai

man

a ak

hir d

ari s

emes

ta k

ita?

men

gem

bang

sel

aman

ya?

atau

kah

kem

bali

kola

ps?

Ujia

n A

khir

Sem

este

r

!M

ater

i ujia

n di

ambi

l dar

i sel

uruh

mat

eri y

ang

tela

h di

berik

an

!Te

rdiri

ata

s so

al h

itung

an d

an e

ssay

!M

enyu

mba

ng 5

0% d

ari n

ilai a

khir

And

a!

!P

ersi

apka

n da

ri se

kara

ng!