JARAK BINTANG Jarak Bumi ke Matahari adalah 8,5 menit cahaya. Jark Pluto dari Bumi adalah 5,6 jam cahaya Jarak bintang terdekat dari Bumi, yaitu Alpha Centauri adalah 4,3 tahun cahaya.

Bila jarak Bumi ke Matahari kita andaikan 1 meter. Berapa jarak Pluto dari Bumi? Jawab: 39,5 meter Berapa jarak Alpha Centauri dari Bumi? Jawab: 260 kilometer Jarak Bumi ke Matahari adalah 150 juta kilometer.

Perbandingan ukuran besar planet dan matahari

Struktur Matahari

Diagram Hertzsprung Russell

Luminositas Bintang adalah:

424 eTRL R = radius bintang = tetapan Stefan-Boltzmann = 5,67 x 10-5 erg cm-2 K-4 s-1 Te = temperatur efektif bintang

42

sune

e

sunsun T

T

R

R

L

L

L

= 4 x 1033 erg/detik

R = 7 x 1010 cm = 700.000 kilometer

Te = 5800 K

Contoh: Bintang Antares: L = 6300 L

, Te = 2.800 K

Berapa kali dibandingkan matahari radiusnya? Jawab: R = 364 R

Antares adalah bintang maharaksasa merah (Bandingkan jarak Bumi-Matahari = 214 R

)

Sirius, bintang paling terang Magnitudo visual = -1,58

Orbit bintang ganda Sirius

Pada tahun 1844, F.W. Bessel menemukan bahwa bintang Sirius tidak bergerak lurus,melainkan berkelok-kelok. Kesimpulan: Sirius adalah sebuah bintang ganda. Sirius A dan B.

Massa:

Sirius A = 2,28 M

Sirius B = 0.98 M

Sirius B:

L (1/400) L Te 10000 K

42

sune

e

sunsun T

T

R

R

L

L

Te = 5800 K,

Berapakah radius dan rapat massa Sirius B?

Jawab:

R = (1/60) R kira-kira dua kali radius Bumi

Rapat massa Sirius B:

3

3

4R

M

didapat bahwa ~ 106 gram/cm3 (~ 1 ton per cm3!!)

Jarak = 2,7 pc = 8,8 tahun cahaya

Sirius A: mv= -1,58

Sirius B: mv = 8,44

1. Berapa kali Sirius A lebih terang dari Sirius B?

m1 – m2 = -2,5 log E1/E2

Jawab: 10000 kali

2. Berapakah L/L?

m – M = -5 + 5 log dM - M = -2,5 log(L/L)

Diketahui M=4,8

Jawab: L/L=1/400

------------------------------

Te ditentukan secara spektroskopi.

Massa ditentukan dari orbit bintang ganda

10

Perbandingan besar bintang

Batas Chandrasekhar

M = 1,44 M

Massa maksimum bintang katai putih.

Bintang dengan massa lebih besar tidak dapat didukung oleh tekanan degenerasi elektron Runtuh (Collapse)

Subramanyan Chandrasekhar,

Pemenang Hadiah Nobel Fisika 1983

Makin besar massa bintang katai putih, makin kecil radiusnya

Reaksi inti di dalam matahari:

Reaksi Energi

1H1 + 1H

1 -> 1H2 + e+ 1.44 MeV

1H2 + 1H

1-> 2He3 5.49 MeV

2He3 + 2He3 -> 2He4 + 1H1 + 1H

1 12.86 MeV

total 26.72 MeV

1 MeV = 1,602 x 10-6 erg Reaksi ini adalah: 4 1H

1 --> 2He4 + energi +neutrino Massa 4 inti 1H

1 = 4 x 1,00813 = 4,0352 (massa atom O =16) Massa 1 inti 2He4 = 4,00386 Perbedaan = 0,0286 menjadi energi E = mc2

L = 4 x 1033 erg/detik

Berapakah massa matahari yang diubah menjadi energi per detik? Jawab:

Dari rumus t

Mc

t

EL

2 dapat dihitung,

Matahari kehilangan massa 4 juta ton setiap detik! M

= 2 x 1033 gram = 2 x 1027 ton

Selama 5 milyar tahun matahari baru kehilangan massa 0,03% saja.

?

Ekivalen 1,672 x 10-24 gram

Helium

Hidrogen

2

3

1

Mt

L

Et

ME

ML

Makin besar massa bintang, makin singkat umurnya di deret utama.

Bintang menghabiskan sebagian besar waktu hidupnya di deret utama.

Bintang meninggalkan deret utama bila massa pusat helium telah mencapai 10 – 15% massa bintang (batas Schonberg-Chandrasekhar).

Umur bintang

M/M t (tahun)

15 1.0 x 107

9 2,2 x 107

5 6,8 x 107

2,25 5,0 x 108

1,0 8,2 x 109

Deret utama

(Main sequence)

Pleiades:

Gugus terbuka(open cluster)

Gugus bintang muda

Messier 3 (NGC 5272)

Gugus bola(globular cluster

Gugus bintang tua

Diagram HR untuk Pleiades Diagram HR untuk M3

Gugus Pleiades

Gugus Pleiades. Bintang-bintang muda masih dilingkungi materi antar bintang yang membentuknya

Nebula Orion

Milky Way

Planetary Nebula

Bintang dengan massa kurang dari ~ 8 M akan ber-evolusi menjadi planetary nebula.

Struktur bintang bermassa besar

(Massa > 10 M)yang sudah berevolusi lanjut

Pulsar pertama:

PSR 0329+54

P = 0.7145 detik

A. Hewish

Pemenang Hadiah Nobel Fisika 1974

Crab Nebula

Sisa ledakan bintang yang terlihat di Cina tahun 1054.

Ditemukan pulsar di dalamnya:

P = 0,033 detik