TATA KOORDINAT EKUATOR

Di dalam tata koordinat horizon, posisi benda langit berubah setiap saat karena semua benda langit “beredar”. Seolah-olah bintang-bintang menempel pada bola langit dan bola langit itu berotasi mengelilingi bumi padahal sebenarnya tidak demikian. Benda langit mengelilingi bumi karena bumi yang berotasi.

Jika bumi tidak berotasi, maka kita akan tahu bahwa hanya bulan saja yang benar-benar mengelilingi bumi sedangkan bintang-bintang tampak tetap di langit, kalaupun berubah hanya bergeser selama beberapa puluh tahun. Jadi, jika kita dpat menggunakan posisi-posisi yang tetap pada bola langit sebagai kerangka acuan yang tetap maka kita dapat memperoleh koordinat benda langit yang tetap (tidak berubah-ubah). Oleh sebab itu, dibuatlah tata koordinat ekuator atau khatulistiwa, agar diperoleh koordinat benda langit yang tidak bergantung waktu.

Tata koordinat ekuator merupakan sistem koordinat yang paling penting dalam astronomi. Letak bintang-bintang, nebula, galaksi dan lainnya umumnya dinyatakan dalam tata koordinat ekuator. Pada tata koordinat ekuator, lintasan bintang di langit dapat

ditentukan dengan tepat karena faktor lintang geografis pengamat (φ ) diperhitungkan, sehingga lintasan edar bintang-bintang di langit (ekuator Bumi) dapat dikoreksi terhadap pengamat. Sebelum menentukan letak bintang pada tata koordinat ekuator, sebaiknya kita mempelajari terlebih dahulu sikap bola langit, yaitu posisi bola langit menurut pengamat pada lintang tertentu.

Sudut antara kutub Bumi (poros rotasi Bumi) dan horizon disebut tinggi kutub(ϕ ) .

Jika diperhatikan lebih lanjut, ternyata nilai ϕ=φ , dengan ϕ diukur dari Selatan ke KLS jika

pengamat berada di lintang selatan dan ϕ diukur dari Utara ke KLU jika pengamat berada di

lintang utara. Jadi untuk pengamat pada φ=90 ° LU lingkaran ekliptika akan berimpit dengan

lingkaran horizon, dan kutub lintang utara berimpit dengan zenit, sedangkan pada φ=90 ° LS lingkaran ekliptika akan berimpit dengan lingkaran horizon, dan kutub lintang selatan berimpit dengan zenit.

Ordinat-ordinat dalam tata koordinat ekuator adalah:

1. Lintang suatu bintang dinyatakan dengan deklinasi (δ ) . Deklinasi adalah jarak sudut antara benda langit dengan proyeksinya pada lingkaran khatulistiwa. Untuk benda langit di belahan langit Utara, bertanda positif, sedangkan di belahan langit selatan negatif. Sehingga Tinggi bintang diukur 0° – 90° jika arahnya menuju KLU dan 0° – -90° jika arahnya menuju KLS. Bintang dengan deklinasi negatif tidak pernah kelihatan.

2. Busur yang diukur dari Meridian Pengamat di sepanjang lintasan benda langit dari titik kulminasinya disebut dengan sudut jam atau Hour Angle (HA), yang diukur dengan satuan jam (ingat 1h = 15o). Sudut jam diukur dari titik kulminasi atas bintang (A) ke arah barat (positif, yang berarti bintang telah lewat kulminasi sekian jam) ataupun ke arah timur (negatif, yang berarti tinggal sekian jam lagi bintang akan berkulminasi). Dapat juga diukur dari 0° – 360° dari titik A ke arah barat.

Dapat kita lihat bahwa deklinasi suatu bintang nyaris tidak berubah dalam kurun waktu yang panjang, walaupun variasi dalam skala kecil tetap terjadi akibat presesi orbit Bumi. Namun sudut jam suatu bintang tentunya berubah tiap jam akibat rotasi Bumi dan tiap hari akibat revolusi Bumi. Oleh karena itu, ditentukanlah suatu ordinat baku yang bersifat tetap yang menunjukkan bujur suatu bintang pada tanggal 21 Maret pukul 12.00, yaitu ketika titik Aries tepat berkulminasi atas pada pukul 12.00 waktu lokal (vernal equinox). Ordinat inilah yang disebut asensiorekta (ascencio recta) atau kenaikan lurus, yang umumnya dinyatakan dalam jam. Faktor gerak semu harian bintang dikoreksi terhadap waktu lokal (t) dan faktor gerak semu tahunan bintang dikoreksi terhadap Local Siderial Time (LST) atau waktu bintang, yaitu letak titik Aries pada hari itu. Karena sudut jam titik Aries pada 21 Maret pukul 12.00 adalah 00h, maka pada pukul 00.00 waktu lokal HA-nya = 12h, inilah yang menjad patokan. Jadi pada tanggal 21 Maret LST-nya adalah pukul 12h, dan kembali ke pukul 12h pada 21 Maret berikutnya sehingga pada tanggal 21 Juni, 23 September dan 22 Desember LST-nya berturut-turut adalah 18h, 00h, dan 06h. Jadi LST dapat dicari dengan rumus :

LST=date−23 September365

×24 jam(5.1)

Adapun hubungan LST, HA00 dan asensiorekta (α )

LST=α+ HA00 (5.2)

Tidak seperti yang berkulminasi atas pada LST 00h, Matahari justru berkulminasi atas pada pukul 12.00 waktu lokal, sehingga perhitungan HA tadi adalah HA pada waktu lokal

pukul 00.00. Jadi, bujur suatu bintang sebenarnya di langit pada suatu waktu tertentu adalah HA, sedangkan bujur bakunya adalah α . LST diukur dari titik A ke arah barat, sedangkan asensiorekta diukur berlawanan arah gerak semu harian, yaitu dari barat ke timur jika dilihat dari atas horizon. Nilai HA adalah

HA00+t=HA00+t (5.3)

Dengan t adalah waktu lokal. Misal jika HA00=+3h, maka sudut jam bintang pada pukul 03.00 adalah +6h (sedang terbenam). Ingat, saat kulminasi atas maka HA = 00h.

Definisi Baku

LST=α+ HA00 ,

dengan LST adalah sudut jam titik Aries pada pukul 00.00 waktu lokal, sehingga pada

23 Sptember LST-nya adalah 00h, dan HA00 adalah sudut jam bintang pada pukul 00.00 waktu lokal. Jadi sudut jam (HA) bintang pada sembarang waktu dihitung dengan:

LST+ t=α+HA t

Nilai LST+ t ini disebut sideral hour. Contoh pada gambar 13.3. Pada tanggal 21

Maret, LST-nya adalah 12h. Jadi letak bintang R dengan koordinat (α ,δ ) sebesar(16h ,-50°)akan nampak di titik R pada pukul 00.00 waktu lokal. Perhatikan bahwa LST diukur dari titik A kearah barat sampai pada titik Aries . Tampak bintang P berada pada bujur (HA00) -60° atau -4 jam. Jadi, bintang P akan berkulminasi atas di titik Ka pada pukul 04.00 dan terbenam di horizon pada pukul 10.00. Asensiorekta diukur dari titik Aries berlawanan pengukuran LST sampai pada proyeksi bintang di ekuator. Jadi telah jelas bahwa.

HA=LST−α

Dengan -xh=24h−xh

Lingkaran kecil KaKb merupakan lintasan gerak bintang, yang sifatnya nyaris tetap.

Untuk bintang P, yang diamati dari φ=40 ° LS akan lebih sering berada pada di atas horizon daripada di bawah horizon. Pembahasan lebih lanjut pada bagian bintang sirkumpolar.

Tinggi bintang atau altitude, yaitu sudut kedudukan suatu bintang dari horizon dapat dicari dengan aturan cosinus segitiga bola. Tinggi bintang, a, yaitu

a=90 °−ζ (5.4)

Dimana jarak zenit (ζ ) dirumuskan dengan

cos ζ=cos (90 °−δ)cos (90 °−φ )+sin( 90°−δ )sin(90 °−φ )cos HA

Gambar 5.5 Letak bintang pada (2h ,-50° )pada LST 12hpukul 00.00 diamati dari

φ=40 ° LS