8/18/2019 Tugas Gerak Matahari

1/3

Gerak MatahariTugas Kuliah Fisika Galaksi

Astronomi ITB

Pendahuluan

Kinematika bintang di sekitar Matahari memberikan informasi penting tentang struktur danevolusi Galaksi. Akan tetapi, karena pengamatan dilakukan dari Matahari, meka data kine-matika yang diperoleh dari pengamatan perlu dikoreksi terhadap gerak Matahari mengitaripusat Galaksi Bimasakti. Setelah mendifinisikan Local Standard of Rest  (LSR) yang dianggapbergerak melingkar mengitari pusat Galaksi, gerak Matahari relatif terhadap acuan tersebutperlu diketahui.

Pada tugas kali ini, mahasiswa melakukan penentuan gerak Matahari berdasarkan datakinematika yang diperoleh dari survey.

Data

Data yang digunakan dalam tugas ini adalah hasil survey Geneva-Copenhagen (Casagrandeet al. 2011) yang terdapat dalam file  geneva-copenhagen.txt. Di dalamnya terdapat kolom-kolom berisikan:

•   Glon, Glat: bujur dan lintang galaksi

•  RAJ2000, DEJ2000: asensiorekta dan deklinasi bintang epoch 2000.0

•   plx: paralaks bintang diukur dengan HIPPARCOS, dinyatakan dalam mas

•   log g: logaritma percepatan gravitasi permukaan bintang dalam cm s−2

•   Teff : temperatur efektif bintang dalam Kelvin

•   [Fe/H]: metalisitas bintang

•   RV: kecepatan radial bintang dalam km/s

•   pmRA, pmDE  gerak diri dalam mas/tahun

Langkah Kerja

1. Telaah dilakukan terhadap bintang dengan kelas F dan G deret utama yang dianggapmewakili  solar neighborhood . Untuk itu, pilih bintang dengan temperatur 5500 − 7200K dan 4 ≤  log g  ≤  5.

Seleksi populasi  thin disk  juga dapat dilakukan, misalnya menggunakan syarat  Z

8/18/2019 Tugas Gerak Matahari

2/3

2. Hitung kecepatan ruang bintang mengitari galaksi (U , V , W  ), menggunakan matrikstransformasi berikut (Johnson & Soderblom 1987):

U 

V 

W 

= T   · A

vrad

kµαd

kµδd

  (1)

dengan definisik = 4.74057 (2)

T   =

−0.06699   −0.87276   −0.48354+0.49273   −0.45035 +0.74458

−0.86760   −0.18837 +0.46020

  (3)

A = +cos α cos δ    − sin α   − cos α sin δ +sin α cos δ    +cos α   − sin α sin δ 

+sin δ    0 + cos δ    (4)

Dalam persamaan-persamaan transformasi di atas, gerak diri (µ) dinyatakan dalam”/tahun, kecepatan (U , V , W  ) dalam km s−1.

3. Buatlah histogram yang menunjukkan distribusi kecepatan U, V,W   bintang.

4. Lakukan fitting fungsi distribusi Gaussian terhadap histogram kecepatan yang didapatk-an. Fungsi GAUSSFIT pada IDL dapat digunakan untuk mendapatkan nilai rata-rata dandeviasi dari distrbusi  U, V , W  .

(a) Berdasarkan data kinematika bintang F–G tersebut, berapakah nilai rata-rata ke-

cepatan  U , V , W ?

(b) Bila  u, v, w  menyatakan kecepatan bintang relatif terhadap LSR, berapakahnilainya? Jelaskan!

(c) Hitung kecepatan gerak Matahari terhadap LSR dengan persamaan

u  =  u − U 

v  =  v − V  =  V a − V 

w  =  w − W 

Asymmetric drift  sebesar  V a  =  −15 km/s dapat digunakan untuk  thin disk .

5. Setelah mengetahui kecepatan gerak Matahari, tentukan arah apex dan antapex dariMatahari dengan persamaan

lapex  = tan−1

vu

bapex  = tan−1

w 

u2 + v2

Nyatakan koordinat (α, δ )

2

8/18/2019 Tugas Gerak Matahari

3/3

6. Tuliskan hasil kerja yang telah dilakukan dalam bentuk laporan yang berisikan (i) pen-dahuluan, (ii) dasar teori, (iii) metode, (iv) hasil dan analisis, serta (v) kesimpulan.

Pustaka

[1] Bensby, T., Feltzing, S., Lundström, I. 2003, A&A, 410, 527B

[2] Bensby, T., Feltzing, S., Lundström, I. 2004, A&A, 421, 969

[3] Casagrande, L., Schönrich, R., Asplund, M., Cassisi, S., Ramı́rez, I., Meléndez, J., Bensby,T., Feltzing, S. 2011, A&A, 530A, 138C

[4] Johnson, D.R.H., Soderblom, D.R. 1987, AJ, 93: 864J

3