Transcript ch14-na2ys
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 + energy 3He + 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 Main Lumino Effective Radius sequence sity / Temp LSun (K) /RSun 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 Mengukur Jarak Astronomis Apakah obyekobyek langit di image/citra jaraknya sama? Menentukan Jarak Matahari Mengukur Jarak Astronomis Diukur sudut max dan jarak Bumi-Venus. Jarak Bumi-Matahari (1 AU) ditentukan dengan trigonometri, rE = rEV / cos max Mengukur Menentukan Jarak Bintang (dekat) Paralax trigonometri: Jarak Perpindahan posisi terprojeksi bintang gerak tahunan Bumi Astronomis karena mengelilingi Matahari 1 AU = 150 jt km Paralax Trigonometri b covers an angle α 2π r covers an angle 360° maka 2π r / b = 360°/ α jadi r = (360°/2 π α) b Mengukur Menentukan Jarak Bintang (dekat) Jarak Paralax trigonometri Astronomis Sudut paralax, p, dinyatakan dengan arc seconds. d= 1 pc utk sdt paralx, p= 1 arcsec 1pc= 3,26 thn cahaya. Mengukur Jarak Astronomis Bintang variabel Cepheid Hubungan ketat antara Luminositas dan Periode variabilitas 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 Optik Bintang sekitar Mengelilingi blackhole X-ray Akresi materi sekitar Radio Jet 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?