Bintang
description
Transcript of Bintang
Bintang
Bab 2
Ide Dasar:Matahari dan bintang-bintang
menggunakan reaksi fusi nuklir untuk mengubah materi menjadi energi. Bintang padam ketika bahan bakar
nuklirnya habis.
Garis Besar
• Nature Bintang
• Anatomi Bintang
• Keragaman Jenis Bintang
• Daur Hidup Bintang
Nature Bintang
Mengenal Bintang
• Astronomi– Sains tertua– Bintang menghiasi langit
malam– Terdistribusi dalam
konfigurasi yang tetap
Nature Bintang
• Fisis Bintang– Bola gas panas– Reaktor nuklir raksasa
Matahari terlihat sebagai sebuah bola gas yang berpijar. Dalam sistem tata surya, ukuran matahari jauh lebih besar daripada planet-planet yang mengelilinginya.
Nature Bintang
• Keberadaan bintang di langit berawal dan berakhir
Tidak semua bintang di langit muncul bersamaan. Semua bintang memiliki riwayat hidup, yang berarti ada kelahiran dan kematian. Pada gambar medan bintang di samping, terlihat bintang-bintang dari berbagai usia. Beberapa diantaranya ada yang baru lahir dan ada yang hampir habis masa hidupnya. Tapi kita tidak dapat melihat perubahannya secara langsung karena membutuhkan waktu yang jauh lebih panjang daripada skala hidup manusia.
Mempelajari Fisis Bintang Menggunakan Telescope
• Bintang mengemisi radiasi elektromagnetik
• Apa yang diukur?– Panjang gelombang (frekuensi) diukur dg
spektroskopi;
– Intensitas (Kecerlangan) diukur dg detektor;
– Posisi di langit diukur dg RA dan Dec telescope;
– Variasi pada ketiga besaran di atas terhadap waktu;
Teleskop
• Disain Optik– Pembias (menggunakan lensa)– Pemantul (menggunakan cermin)
• Jenis Pengamatan– Astrometri (posisi)– Fotometri (intensitas)– Spektroskopi (warna)
Teleskop
• Posisi– Landas Bumi– Landas angkasa
Pengamatan Astronomi dilakukan pada seluruh panjang gelombang. Pada beberapa panjang gelombang tertentu atmosfer bumi bersifat kedap. Pada daerah panjang gelombang tersebut, pengamatan harus dilakukan dari luar atmosfer Bumi.
Telescopes
Orbiting Observatories• Great Observatories
– Hubble Optic– Spitzer Infrared – Chandra X-Ray
Spektrum Bintang
Spektrum dari 7 bintang dengan kelas spektrum yang berbeda, yaitu O, B, A, F, G, K, dan M
Anatomi Bintang
Struktur Matahari
• Matahari adalah Bintang terdekat dari Bumi
• Struktur– Inti (16 juta K)– Zona radiatif– Zona konvektif– Photosfer (6000K)– Chromosphere– Corona
• Solar Wind– Aliran partikel
Matahari
• Interaksi Dengan Lingkungan Sekitar– Aliran partikel bermuatan
Salah satu bukti interaksi Matahari dengan lingkungan sekitarnya dapat dilihat pada aktifitas partikel bermuatan yang dipancarkan Matahari terhadap magnetosfer bumi dalam bentuk aurora.
Aurora: interaksi angin Matahari dan medan magnet Bumi
Sumber Energi Matahari: Fusi
• 3-tahap-fusi hydrogen:
P + P D + e+ + neutrino + energy D + P 3He + photon + energy3He + 3He 4He + 2protons + photon +
energy
Per reaksi menghasilkan: 30 MeV (10^-12J)
• Kala hidup: 11 milyard tahun • Kala hidup bintang terbatas:
bergantung pada kesediaan bahan bakar dan laju reaksi
Jenis Bintang
• Perbedaan– Massa– Warna– Kecerlangan
• Kecerlangan mutlak– Energy output
– Luminositas
• Kecerlangan tampak
• Umur
Warna, temperatur, dan panjang gelombang
Mass / MSun
Luminosity /
LSun
Effective Temp (K)
Radius
/RSun
Main sequence
lifespan
(years)
0.1 3×10^-3 2,900 0.16 2×10^12
0.5 0.03 3,800 0.6 2×10^11
0.75 0.3 5,000 0.8 3×10^10
1 1 6,000 1 1×10^10
1.5 5 7,000 1.4 2×10^9
3 60 11,000 2.5 2×10^8
5 600 17,000 3.8 7×10^7
10 10,000 22,000 5.6 2×10^7
15 17,000 28,000 6.8 1×10^7
25 80,000 35,000 8.7 7×10^6
60 790,000 44,500 15 3.4×10^6
MengukurJarak
Astronomis
Apakah obyek- obyek langit di image/citra jaraknya sama?
Menentukan Jarak Matahari Mengukur
JarakAstronomis
Diukur sudut max dan jarak Bumi-Venus.
Jarak Bumi-Matahari (1 AU) ditentukandengan trigonometri, rE = rEV / cos max
MengukurJarak
Astronomis
Paralax trigonometri: Perpindahan posisi terprojeksi bintang karena gerak tahunan Bumi mengelilingi Matahari
Menentukan Jarak Bintang (dekat)
1 AU = 150 jt km
Paralax Trigonometri
b covers an angle α2π r covers an angle 360°
maka 2π r / b = 360°/ α
jadi r = (360°/2 π α) b
MengukurJarak
AstronomisParalax trigonometri
Menentukan Jarak Bintang (dekat)
Sudut paralax, p, dinyatakan dengan arc seconds.d= 1 pc utk sdt paralx, p= 1 arcsec 1pc= 3,26 thn cahaya.
Bintang variabel Cepheid
Hubungan ketat antaraLuminositas dan Periode
variabilitas
MengukurJarakAstronomis
Diagram Hertzsprung-Russel • Tahapan Evolusi Bintang
– Main-sequence (Deret Utama)– Raksasa Merah– Katai Putih
Jalan Hidup Bintang
Lahirnya Bintang
Daerah Pembentukan Bintang pada Galaksi
Deret Utama dan Kematian Bintang• Bintang bermassa lebih kecil daripada Matahari
– Katai Coklat– Bisa berpendar selama 100 milyard tahun
• Tanpa ada perubahan signifikan pada ukuran, temperatur, energy output
Deret Utama dan Kematian Bintang
• Bintang seukuran Matahari– Pembakaran
hidrogen dengan laju cepat
• Meninggalkan Deret Utama
– Pembakaran Hidrogen
– Raksasa Merah– Mulai collapse– Katai Putih
Deret Utama dan Kematian Bintang• Bintang besar
– Collapse dan fusi berlanjut
– Inti besi terbentuk– Catastrophic collapse
• supernova
Bintang Neutron dan Pulsar• Bintang neutron
– Kecil tapi kerapatan tinggi– Rotasi sangat cepat– redup
• Pulsar– Special neutron star– Medan magnet kuat– Bentuk akhir bintang
setelah supernova
Black Holes
Hasil collapse bintang sangat besar– Gravitasi sangat kuat– Diketahui dari efeknya pada objek sekitar
OptikBintang sekitar Mengelilingi blackhole
X-rayAkresi materi sekitar
RadioJet materi
Kuis
1. Bagaimana menentukan jarak bintang (yang dekat)? Setelah diukur, paralax bintang Alpha Centauri sebesar 0,75. Berapa jarak bintang tsb.?
2. Apakah Black hole itu? Apakah kita bisa mengamati langsung Black hole? Kenapa?