KONSEP, TINGKAT TERANG, SPEKTRUM, DAN ZODIAK BINTANG

TUGAS PAPER

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Kosmografi Yang dibina oleh Bapak Soetjipto

Oleh : Wahyu Wardani 106351400649

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN GEOGRAFI Maret 2009

A. Konsep Bintang

Pengertian bintang dalam organisasi.org

Bintang adalah benda langit luar angkasa yang memiliki ukuran besar dan

memancarkan cahaya sebagai sumber cahaya. Bintang yang terdekat dengan bumi

adalah matahari. Matahari dikelilingi oleh planet-planet anggota tata surya seperti

pelanet bumi, merkurius, venus, mars, jupiter, saturnus, uranus, neptunus dan

jupiter.

Pengertian bintang dalam www.g-excess.com

Bintang adalah benda langit luar angkasa yang memiliki ukuran besar dan

memancarkan cahaya sebagai sumber cahaya. Bintang yang terdekat dengan bumi

adalah matahari. Matahari dikelilingi oleh planet-planet anggota tata surya seperti

pelanet bumi, merkurius, venus, mars, jupiter, saturnus, uranus, neptunus dan

jupiter.

Pengertian bintang dalam www.indomp3z.us

Bintang adalah adalah benda angkasa yang mempunyai cahaya sendiri dan

terdiri atas gas pijar. Matahari merupakan salah satu bintang biasa berukuran

sedang dari kira-kira 1020 bintang yang ada di jagad raya. Matahari adalah

bintang yang paling dekat dengan bumi (jaraknya 150 juta km). Bintang kedua

yang terdeka dari bumi adalah Alpha Centa (jaraknya 48.000 miliar km).

Berdasarkan pengertian di atas maka dapat disimpulkan bahwa bintang

merupakan seluruh benda angkasa yang dapat memancarkan cahayanya sendiri

yang berasal dari reaksi-reaksi kimia, sehingga menimbulkan variasi warna yang

berbeda-beda. Karena cahaya yang ditimbulkan atau dihasilkan oleh suatu bintang

semuanya berasal dari sebuah reaksi kimia (reaksi fusi), sehingga menghasilkan

spektrum-spektrum tampak berupa cahaya yang bervariasi warnanya. Variasi

warna yang ditimbulkan oleh suatu bintang semuanya tergantung dari atom-atom

yang ada di bintang tersebut, dimana reaksi dari atom yang berbeda akan

menghasilkan unsur yang berbeda yang memiliki sifat yang berbeda pula.

B. Tingkat Terang Bintang (Luminositas)

Kecerlangan intrinsik bintang bisa kita lihat dari pancaran energinya.

Semakin besar energi yang dipancarkan, maka bintang tersebut akan semakin

terang. Bagi para astronom luminositas didefinisikan sebagai jumlah energi yang

dipancarkan bintang setiap detik pada permukaan seluas 1 cm2 kesegala arah.

Karena letak bintang yang sangat jauh tentunya tidak mungkin pengamat

pergi ke bintang untuk mengetahui berapa jumlah energi yang dipancarkan

tersebut. Untuk itu pertama-tama kita harus mengetahui energi total yang diterima

pengamat tiap detik pada permukaan seluas 1 cm2. Energi yang diterima pengamat

ini bisa didapatkan dari cahaya yang diamati. Sehingga luminositas bisa didapat

dari hubungan: E = L/4(pi)d2.

Jarak ke bintang bisa diketahui dari hubungan paralaks trigonometri untuk

bintang-bintang dekat : d = 1/p. Cara lain untuk menentukan jarak bintang-bintang

jauh adalah dengan menggunakan hubungan modulus jarak dan kuat cahaya

bintang. Pada bintang-bintang jauh pengamat bisa mengetahui magnitudo semua

bintang saat pengamatan. Sebelumnya kita terlebih dahulu harus mengetahui kelas

spektrum bintang yang kita amati, sehingga magnitudo mutlak bintang yakni kuat

cahaya yang diandaikan diamati dari jarak yang sama yakni 10 pc bisa didapatkan.

Magnitudo mutlak bintang ditentukan dengan mengasumsikan magnitudo mutlak

bintang yang diamati sama dengan magnitudo mutlak bintang-bintang dekat yang

kelas spektrumnya sudah diketahui. Maka jarak bisa diperoleh dari hubungan : m -

M = -5 -5 log d

Untuk kasus bintang ganda, jarak antara kedua bintang bisa diketahui dari

tan sudut yang terbentuk antara kedua bintang dengan pengamat dengan a adalah

setengah sumbu besar. Dengan mengetahui jarak, pengamat sudah bisa

menentukan berapa jumlah energi yang dipancarkan bintang setiap detik pada

permukaan luas 1 cm2.

Dalam tingkat terang bintang dikenal Klasifikasi Yerkes yang disebut juga

sebagai klasifikasi MKK dari inisial para pengembangnya pada tahun 1943, yaitu

William Wilson Morgan, Phillip C. Keenan dan Edith Kellman dari

Observatorium Yerkes. Klasifikasi ini mendasarkan diri pada ketajaman garis-

garis spektrum yang sensitif pada gravitasi permukaan bintang. Gravitasi

permukaan berhubungan dengan luminositas yang merupakan fungsi dari radius

bintang.

Klasifikasi Yerkes atau kelas luminositas membagi bintang-bintang ke dalam

kelas berikut :

0 maha maha raksasa (hypergiants) (penambahan yang dilakukan

belakangan)

I maharaksasa (supergiants)

o Ia maharaksasa terang

o Iab kelas antara maharaksasa terang dan yang kurang terang

o Ib maharaksasa kurang terang

II raksasa terang (bright giants)

III raksasa (giants)

IV sub-raksasa (subgiants)

V deret utama atau katai (main sequence atau dwarf)

VI sub-katai (subdwarfs)

VII katai putih (white dwarfs)

C. Spektrum Bintang

Dalam astronomi, bintang dikelompokkan berdasarkan spektrumnya.

Pengelompokan berdasarkan spektrum ini dilakukan karena spektrum bintang

memberikan informasi yang sangat banyak, mulai dari temperatur sampai unsur-

unsur yang terdapat dalam bintang. Spektrum adalah hasil dari pembiasan

gelombang elektromagnetik (contohnya cahaya). Pada dasarnya cahaya yang kita

temukan sehari-hari - yang berwarna putih/bening - adalah gabungan dari

berbagai warna. Warna-warna ini yang menunjukkan tingkat energi: merah

menghasilkan energi yang paling rendah dan ungu menghasilkan energi paling

tinggi.

Berdasarkan rumus

E = hf = hc/A

E = energi, h = konstanta Planck, f = frekuensi, c = kecepatan cahaya dan A =

panjang gelombang,

maka gelombang berenergi besar memiliki frekuensi yang besar, dan

sebaliknya panjang gelombangnya kecil. Informasi semacam ini yang diturunkan

dengan berbagai pendekatan fisika, sehingga dalam penerapannya di Astronomi,

spektrum bintang itu sangat penting.

Gambar 1. Spektrum Tampak

Antara 1911 dan 1949, 400.000 bintang didaftarkan ke dalam katalog

Henry Draper (dinamai menurut sang penyandang dana dan perintis penelitian

spektroskopi fotografi Amerika, Henry Draper). Cannon dan Maury kemudian

menyadari adanya sebuah keteraturan dalam semua garis-garis spektral (tidak

hanya hidrogen) jika penggolongan bintang-bintang tersebut diurutkan menjadi O,

B, A, F, G, K, M. Kelas lainnya dihilangkan karena ditemukan bahwa beberapa di

antaranya sebenarnya merupakan kelas yang sama. Dengan kualitas spektrogram

yang lebih baik memungkinkan penggolongan ke dalam 10 sub-kelas yang

diindikasikan oleh sebuah angka arab (0 hingga 9) yang mengikuti huruf.

Pada mulanya urutan pola spektrum ini diduga karena perbedaan susunan

kimia atmosfer bintang. Tetapi kemudian disadari bahwa urutan tersebut

sebenarnya merupakan urutan temperatur permukaan bintang, setelah pada tahun

1925, Cecilia Payne-Gaposchkin berhasil membuktikan hubungan tersebut.

Bintang-bintang kelas O, B, dan A seringkali disebut sebagai kelas awal,

sementara K dan M disebut sebagai kelas akhir. Sebutan ini muncul di awal-awal

abad 20, karena A dan B terletak di awal urutan alfabet, sementara K dan M di

akhir, tetapi kemudian berkembang teori bahwa bintang mengawali hidup mereka

sebagai bintang kelas awal yang sangat panas dan secara gradual mendingin

menjadi bintang kelas akhir

teori ini sama sekali salah karena menurut teori

evolusi bintang Evolusi bintang dimulai dan ditentukan oleh massa awan

pembentuk bintang dan massa bintang. Makin besar massanya maka evolusinya

makin cepat untuk meninggalkan tahap deret utama .

Pengelompokan bintang dengan kelas spektral seperti klasifikasi Morgan -

Keenan. Lihat gambar:

Gambar 2. Klasifikasi Bintang Kelas Spektral

Bintang kelas O adalah bintang yang panas, berwarna biru. Bintang kelas

M merupakan bintang yang dingin. Matahari termasuk kedalam bintang dengan

kelas G, warnanya kuning. Perlu dicatat, klasifikasi seperti ini tidak ada

hubungannya dengan ukuran bintang. Jadi bintang kelas O belum tentu ukurannya

sangat besar. Dengan melakukan observasi spektroskopi - yaitu pengamatan

bintang khusus pada spektrumnya - didapatkan panjang gelombang cahaya yang

dipancarkan bintang. Dengan rumus yang tadi, bisa diketahui berapa energinya.

Dengan menerapkan hukum Termodinamika bisa diketahui kaitan antara energi

dengan temperatur.

Klasifikasi MK ini diterapkan dalam diagram yang disebut Diagram

Hertzprung - Russel. Diagram ini dikembangkan oleh Astronom bernama Ejnar

Hertzsprung dan Henry Norris Russell sekitar tahun 1910, dan bermanfaat dalam

mempelajari evolusi bintang, yakni proses lahir, berkembang dan matinya

bintang.

Gambar 3. Diagram Hertzprung

Russel (HR)

Berikut ini adalah daftar kelas bintang dari yang paling panas hingga yang

paling dingin (dengan massa, radius dan luminositas dalam satuan Matahari) :

Kelas

Temperatur

Warna

Bintang Massa

Radius

Luminositas

Garis-garis

Hidrogen

O 30,000 -

60,000 K

Biru 60 15 1,400,000 Lemah

B 10,000 -

30,000 K Biru-putih 18 7 20,000 Menengah

A 7,500 - 10,000

K Putih 3.2 2.5 80 Kuat

F 6,000 - 7,500

K

Kuning-

putih 1.7 1.3 6 Menengah

G 5,000 - 6,000

K Kuning 1.1 1.1 1.2 Lemah

K 3,500 - 5,000

K Jingga 0.8 0.9 0.4 Sangat lemah

M 2,000 - 3,500

K Merah 0.3 0.4 0.04

Hampir tidak

terlihat

Di bawah ini disajikan ciri-ciri dari tiap kelas berdasarkan penampakan

garis-garis serapan pola spektrumnya (bukan pada warna atau temperatur-

efektifnya), yaitu:

A. Kelas O

Bintang kelas O adalah bintang yang paling panas, temperatur

permukaannya lebih dari 25.000 Kelvin. Bintang deret utama kelas O merupakan

bintang yang nampak paling biru, walaupun sebenarnya kebanyakan energinya

dipancarkan pada panjang gelombang ungu dan ultraungu. Dalam pola

spektrumnya garis-garis serapan terkuat berasal dari atom Helium yang terionisasi

1 kali (He II) dan karbon yang terionisasi dua kali (C III). Garis-garis serapan dari

ion lain juga terlihat, di antaranya yang berasal dari ion-ion oksigen, nitrogen, dan

silikon. Garis-garis Balmer Hidrogen (hidrogen netral) tidak tampak karena

hampir seluruh atom hidrogen berada dalam keadaan terionisasi. Bintang deret

utama kelas O sebenarnya adalah bintang paling jarang di antara bintang deret

utama lainnya (perbandingannya kira-kira 1 bintang kelas O di antara 32.000

bintang deret utama). Namun karena paling terang, maka tidak terlalu sulit untuk

menemukannya. Bintang kelas O bersinar dengan energi 1 juta kali energi yang

dihasilkan Matahari. Karena begitu masif, bintang kelas O membakar bahan bakar

hidrogennya dengan sangat cepat, sehingga merupakan jenis bintang yang

pertama kali meninggalkan deret utama (lihat Diagram Hertzsprung-Russell).

Contoh : Zeta Puppis

Spektrum dari bintang kelas O5V

B. Kelas B

Bintang kelas B adalah bintang yang cukup panas dengan temperatur

permukaan antara 11.000 hingga 25.000 Kelvin dan berwarna putih-biru. Dalam

pola spektrumnya garis-garis serapan terkuat berasal dari atom Helium yang

netral. Garis-garis Balmer untuk Hidrogen (hidrogen netral) nampak lebih kuat

dibandingkan bintang kelas O. Bintang kelas O dan B memiliki umur yang sangat

pendek, sehingga tidak sempat bergerak jauh dari daerah dimana mereka

dibentuk, dan karena itu cenderung berkumpul bersama dalam sebuah asosiasi

OB. Dari seluruh populasi bintang deret utama terdapat sekitar 0,13 % bintang

kelas B.

Contoh : Rigel, Spica

Spektrum dari bintang kelas B2II

C. Kelas A

Bintang kelas A memiliki temperatur permukaan antara 7.500 hingga

11.000 Kelvin dan berwarna putih. Karena tidak terlalu panas maka atom-atom

hidrogen di dalam atmosfernya berada dalam keadaan netral sehingga garis-garis

Balmer akan terlihat paling kuat pada kelas ini. Beberapa garis serapan logam

terionisasi, seperti magnesium, silikon, besi dan kalsium yang terionisasi satu kali

(Mg II, Si II, Fe II dan Ca II) juga tampak dalam pola spektrumnya. Bintang kelas

A kira-kira hanya 0.63% dari seluruh populasi bintang deret utama.

Contoh : Vega, Sirius

D. Kelas F

Bintang kelas F memiliki temperatur permukaan 6000 hingga 7500

Kelvin, berwarna putih-kuning. Spektrumnya memiliki pola garis-garis Balmer

yang lebih lemah daripada bintang kelas A. Beberapa garis serapan logam

terionisasi, seperti Fe II dan Ca II dan logam netral seperti besi netral (Fe I) mulai

tampak. Bintang kelas F kira-kira 3,1% dari seluruh populasi bintang deret utama.

Contoh : Canopus, Procyon

Spektrum dari bintang kelas F2III

E. Kelas G

Bintang kelas G barangkali adalah yang paling banyak dipelajari karena

Matahari adalah bintang kelas ini. Bintang kelas G memiliki temperatur

permukaan antara 5000 hingga 6000 Kelvin dan berwarna kuning. Garis-garis

Balmer pada bintang kelas ini lebih lemah daripada bintang kelas F, tetapi garis-

garis ion logam dan logam netral semakin menguat. Profil spektrum paling

terkenal dari kelas ini adalah profil garis-garis Fraunhofer. Bintang kelas G adalah

sekitar 8% dari seluruh populasi bintang deret utama.

Contoh : Matahari, Capella, Alpha Centauri A

Spektrum dari bintang kelas G5III

F. Kelas K

Bintang kelas K berwarna jingga memiliki temperatur sedikit lebih dingin

daripada bintang sekelas Matahari, yaitu antara 3500 hingga 5000 Kelvin. Alpha

Centauri B adalah bintang deret utama kelas ini. Beberapa bintang kelas K adalah

raksasa dan maharaksasa, seperti misalnya Arcturus. Bintang kelas K memiliki

garis-garis Balmer yang sangat lemah. Garis-garis logam netral tampak lebih kuat

daripada bintang kelas G. Garis-garis molekul Titanium Oksida (TiO) mulai

tampak. Bintang kelas K adalah sekitar 13% dari seluruh populasi bintang deret

utama.

Contoh : Alpha Centauri B, Arcturus, Aldebaran

Spektrum dari bintang kelas K4III

G. Kelas M

Bintang kelas M adalah bintang dengan populasi paling banyak. Bintang

ini berwarna merah dengan temperatur permukaan lebih rendah daripada 3500

Kelvin. Semua katai merah adalah bintang kelas ini. Proxima Centauri adalah

salah satu contoh bintang deret utama kelas M. Kebanyakan bintang yang berada

dalam fase raksasa dan maharaksasa, seperti Antares dan Betelgeuse merupakan

kelas ini. Garis-garis serapan di dalam spektrum bintang kelas M terutama berasal

dari logam netral. Garis-garis Balmer hampir tidak tampak. Garis-garis molekul

Titanium Oksida (TiO) sangat jelas terlihat. Bintang kelas M adalah sekitar 78%

dari seluruh populasi bintang deret utama.

Contoh : Proxima Centauri, Antares, Betelgeuse

Spektrum dari bintang kelas M0III

Spektrum dari bintang kelas M6V

D. Zodiak Bintang

Zodiak (dari kata Yunani Zoodiacos Cyclos yang artinya Lingkaran

Hewan) adalah sebuah sabuk khayal di langit dengan lebar 18° yang berpusat

pada lingkaran ekliptika, tetapi istilah ini dapat pula merujuk pada rasi-rasi

bintang yang dilewati oleh sabuk tersebut, yang sekarang berjumlah 13. Dipercaya

awal mula konsep ini berasal dari peradaban Lembah Sungai Eufrat kemungkinan

hanya dengan enam rasi, Taurus, Cancer, Virgo, Scorpio, Capricornus, dan Pisces,

yang kemudian dipecah menjadi 12 karena penampakan tahunan 12 kali Bulan

purnama pada bagian-bagian berurutan dari sabuk tersebut.

Gambar 1. Langit Bintang (Celestial Sphere) atau Lingkaran Ekliptika

Lingkaran Ekliptika adalah garis khayal yang ada di bola langit. Jika

diamati dari bumi, semua benda tatasurya (planet, Bulan dan Matahari) beredar di

langit mengelilingi lingkaran ekliptika. Keistimewaan dari kedua belas zodiak

dibanding rasi bintang lainnya adalah semuanya berada di wilayah langit yang

memotong lingkaran ekliptika. Jadi dapat disimpulkan zodiak adalah semua rasi

bintang yang berada disepanjang lingkaran ekliptika. Rasi-rasi bintang tersebut

adalah:

Gambar 2. Urutan Zodiak

1. Capricornus: Kambing laut, Matahari berada di depan rasi ini selama 21

Jan - 16 Feb (26 hari)

2. Aquarius: Pembawa Air, Matahari berada di depan rasi ini selama 16 Feb -

11 Mar (24 hari)

3. Pisces: Ikan, Matahari berada di depan rasi ini selama 11 Mar - 18 Apr (38

hari)

4. Aries: Domba, Matahari berada di depan rasi ini selama 18 Apr - 13 Mei

(25 hari)

5. Taurus: Kerbau, Matahari berada di depan rasi ini selama 13 Mei - 22 Jun

(40 hari)

6. Gemini: Si Kembar, Matahari berada di depan rasi ini selama 22 Jun - 21

Jul (29 hari)

7. Cancer: Kepiting, Matahari berada di depan rasi ini selama 21 Jul - 10 Ags

(20 hari)

8. Leo: Singa, Matahari berada di depan rasi ini selama 10 Ags - 16 Sep (37

hari)

9. Virgo: Gadis Perawan, Matahari berada di depan rasi ini selama 16 Sep -

31 Okt (45 hari)

10. Libra: Timbangan, Matahari berada di depan rasi ini selama 31 Okt - 23

Nov (23 hari)

11. Scorpius: Kalajengking, Matahari berada di depan rasi ini selama 23 Nov -

18 Des (25 hari)

12. Sagitarius : Si Pemanah, Matahari berada di depan rasi ini selama 18 Des -

21 Jan (34 hari)

Berdasarkan penemuan baru yang menemukan rasi bintang baru yang

bernama Ophiucus yang berarti pawang ular, maka kemungkinan susunan

zodiakpun berubah. Berdasarkan perhitungan, Ophiucus berada di tanggal 29

Nov-18 Desember. Dengan adanya zodiak baru ini artinya seluruh tanggal dalam

12 sistem zodiak ikut bergeser. Ophiuchus ditemukan kemudian setelah rasi

bintang zodiak klasik yang ada sejak zaman Babilonia yang merupakan penemuan

modern. 12 Bintang zodiak (13 menurut para astronom) adalah rasi terdekat

dengan orbit Bumi. Zodiak sebuah bulan dalam kalender sebenarnya adalah rasi

bintang yang saat itu paling dekat dengan Matahari jika dilihat dari Bumi.

Berikut ini adalah perubahan tanggal zodiak tersebut.

1. Capricornus 21 Jan - 16 Feb (26 hari)

2. Aquarius 16 Feb - 11 Mar (24 hari)

3. Pisces 11 Mar - 18 Apr (38 hari)

4. Aries 18 Apr - 13 Mei (25 hari)

5. Taurus 13 Mei - 22 Jun (40 hari)

6. Gemini 22 Jun - 21 Jul (29 hari)

7. Cancer 21 Jul - 10 Ags (20 hari)

8. Leo 10 Ags - 16 Sep (37 hari)

9. Virgo 16 Sep - 31 Okt (45 hari)

10. Libra 31 Okt - 23 Nov (23 hari)

11. Scorpius 23 Nov - 29 Nov (6 hari)

12. Ophiuchus 29 Nov - 18 Des (19 hari)

13. Sagitarius 18 Des - 21 Jan (34 hari)

DAFTAR RUJUKAN

Microsoft ® Encarta ® Reference Library 2005. © 1993-2004 Microsoft

Corporation. All rights reserved

http://blog.360.yahoo.com/blog-z0yPWug4a6NVUQOj_kM-?cq=1

http://cosmicemission.wordpress.com/2007/06/15/kelas-spektrum-bintang/

http://dhetya.multiply.com/journal/item/28/Ditemukan_bintang_zodiak_ke_13_Op

hiuchu_rasi_zodiak_direvisi

http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080417210424AAqX2Ox

http://id.wikipedia.org/wiki/Klasifikasi_bintang

http://langitselatan.com/2007/07/09/begini-cara-kerja-bintang-bagian-1-

gravitasi-dan-tekanan-gas/

http://organisasi.org/daftar-nama-shio-cina-zodiak-bintang-astrologi-batu-

berdasarkan-tanggal-tahun-lahir

http://organisasi.org/pengertian-definisi-meteor-meteorit-komet-satelit-bintang-

planet-pendidikan-dasar-astronomi-tata-surya-fisika

http://simplyvie.com/2006/12/20/mengenal-bintang/

http://simplyvie.wordpress.com/2007/11/09/metode-penentuan-jarak/

http://warnadunia.com/ilmu-astronomi-akhir-riwayat-bintang/

http://www.g-excess.com/id/pengertian/bintang_tata_surya.html

http://www.indomp3z.us/showthread.php?t=82223