Oleh: Elszuary Abrar Uzi ZOleh: Elszuary Abrar Uzi Z

Abraham P. PAbraham P. P

SubbabSubbab

13.1 13.1 MatahariMatahari 13.2 13.2 BintangBintang 13.3 Galaksi13.3 Galaksi 13.4 13.4 TeoriTeori KosmologiKosmologi

MatahariMatahari

Matahari adalah pusat tata surya yang Matahari adalah pusat tata surya yang dikitari oleh anggota-anggotanya, 8 planet dikitari oleh anggota-anggotanya, 8 planet

(termasuk Bumi) dan benda-benda (termasuk Bumi) dan benda-benda antarplanet (komet, asteroid, meteoroid)antarplanet (komet, asteroid, meteoroid)

backback

MatahariMatahari

a.a. Dimensi-dimensiDimensi-dimensi MatahariMatahari

b.b. SpektrumSpektrum MatahariMatahari

c.c. SusunanSusunan MatahariMatahari

d.d. KegiatanKegiatan didi permukaanpermukaan MatahariMatahari

e.e. Hubungan intensitas kegiatan Hubungan intensitas kegiatan Matahari dengan pancaran partikel Matahari dengan pancaran partikel bermuatan listrik dan angin bermuatan listrik dan angin MatahariMatahari

Dimensi-dimensiDimensi-dimensi mataharimatahari

JarakJarak MatahariMatahari daridari Bumi Bumi: 149 600 : 149 600 000 km [1 astronomical unit (1 AU)]000 km [1 astronomical unit (1 AU)]

VolumVolum MatahariMatahari: 1,44 x 10^18 km: 1,44 x 10^18 km Massa Massa jenisjenis MatahariMatahari: 1 382 kg/ : 1 382 kg/

m^3m^3

PengukuranPengukuran

Jarak Matahari-BumiJarak Matahari-Bumi

MBMB = = VB VB sin (sin (αα + + ββ)/ sin )/ sin ββ

= = 149 600 000 km149 600 000 km

αα = sudut antara garis hubung MB = sudut antara garis hubung MB dan VBdan VB

ββ = sudut antara garis hubung MB = sudut antara garis hubung MB dan MVdan MV

PengukuranPengukuran

Jari-jari MatahariJari-jari Matahari

RR = = θθ r r

θθ = ½ sudut pandang garis tengah M dari = ½ sudut pandang garis tengah M dari BB

r = MBr = MB Volum MatahariVolum Matahari

VV = = 4/3 4/3 ππ R^3 R^3

= = 1,44 x 10^18 km1,44 x 10^18 km

PengukuranPengukuran Massa MatahariMassa Matahari MM = 4 = 4 ππ^2 ^2 rr^3/ ^3/ GG TT^2^2 G = tetapan umum gravitasi = G = tetapan umum gravitasi = 6,67 x 6,67 x

10^-11 N m^2/ kg^210^-11 N m^2/ kg^2 T = periode revolusi Bumi mengitari T = periode revolusi Bumi mengitari

Matahari = Matahari = 365 x 8640 = 3,15 x 10^7 s365 x 8640 = 3,15 x 10^7 s Massa jenis MatahariMassa jenis Matahari ρρ = = M/ VM/ V = = 1 382 kg/ m^31 382 kg/ m^3

SpektrumSpektrum MatahariMatahari

Spektrum Matahari tergolong ke dalam Spektrum Matahari tergolong ke dalam spektrum absorpsi (serapan)spektrum absorpsi (serapan)

Ditampilkan oleh spektrum garis atau Ditampilkan oleh spektrum garis atau spektrum kontinuspektrum kontinu

Menunjukkan Menunjukkan unsur-unsurunsur-unsur yang yang menyusunmenyusun MatahariMatahari

Garis-garis yang gelap dinamakan garis-Garis-garis yang gelap dinamakan garis-garis Fraunhofergaris Fraunhofer

Menunjukkan Menunjukkan suhusuhu MatahariMatahari Menunjukkan Menunjukkan energienergi MatahariMatahari

Unsur-unsurUnsur-unsur penyusunpenyusun MatahariMatahari

Hidrogen 76,4%Hidrogen 76,4% Helium 21,8%Helium 21,8% Unsur-unsur lain yang lebih berat Unsur-unsur lain yang lebih berat

kira-kira 2%kira-kira 2%

SuhuSuhu MatahariMatahari

Inti Matahari: 15 juta KInti Matahari: 15 juta K Fotosfer: 5 700 KFotosfer: 5 700 K

EnergiEnergi MatahariMatahari Tekanan dan panas dalam inti Matahari Tekanan dan panas dalam inti Matahari

menyebabkan terjadinya fusi inti-inti hidrogen menyebabkan terjadinya fusi inti-inti hidrogen menjadi inti heliummenjadi inti helium

PertamaPertama, dua inti hidrogen (mengandung satu , dua inti hidrogen (mengandung satu proton) bergabung membentuk satu inti deuteronproton) bergabung membentuk satu inti deuteron

KeduaKedua, deuteron dan satu proton lagi bergabung , deuteron dan satu proton lagi bergabung menjadi helium ringanmenjadi helium ringan

KetigaKetiga, dua inti helium ringan bergabung , dua inti helium ringan bergabung membentuk inti heliummembentuk inti helium

E = m c^2E = m c^2 = 1,4 x 10^26 J= 1,4 x 10^26 J

SusunanSusunan MatahariMatahari

1.1. IntiInti MatahariMatahari

2.2. FotosferFotosfer

3.3. KromosferKromosfer

4.4. KoronaKorona

IntiInti MatahariMatahari

Suhu = 15 juta KSuhu = 15 juta K Tekanan = 200 miliar kali tekanan Tekanan = 200 miliar kali tekanan

permukaan Bumipermukaan Bumi Tempat terjadinya fusiTempat terjadinya fusi Perambatan energi:Perambatan energi: - Dari inti menuju permukaan secara - Dari inti menuju permukaan secara

radiasi radiasi - Dari dekat permukaan menuju - Dari dekat permukaan menuju

permukaan secara konveksipermukaan secara konveksi

FotosferFotosfer

Kedalaman sekitar 500 km (kurang Kedalaman sekitar 500 km (kurang dari 1/ 2 000 jari-jari Matahari)dari 1/ 2 000 jari-jari Matahari)

Suhu: - Bagian dalam = 6 000 KSuhu: - Bagian dalam = 6 000 K - Bagian luar = 4 300 K- Bagian luar = 4 300 K Unsur penyusun: Unsur penyusun: - 94% hidrogen- 94% hidrogen - 5,9% helium- 5,9% helium - 0,1% elemen-elemen lebih berat- 0,1% elemen-elemen lebih berat

KromosferKromosfer

Lapisan kromosfer menjulang 12000 Lapisan kromosfer menjulang 12000 km di atas fotosferkm di atas fotosfer

Tebal kira-kira 2 400 kmTebal kira-kira 2 400 km Suhu di bagian atasnya lebih dari 10 Suhu di bagian atasnya lebih dari 10

000 K000 K Hanya dapat dilihat selama gerhana Hanya dapat dilihat selama gerhana

Matahari totalMatahari total

KoronaKorona

Suhunya kira-kira 2 juta K untuk Suhunya kira-kira 2 juta K untuk daerah luarnyadaerah luarnya

Suhunya lebih panas dari fotosfer Suhunya lebih panas dari fotosfer dan kromosfer karena adanya dan kromosfer karena adanya pemaksaan perpindahan secara pemaksaan perpindahan secara konveksi dalam fotosfer dan konveksi dalam fotosfer dan kromosferkromosfer

Hanya dapat dilihat selama gerhana Hanya dapat dilihat selama gerhana Matahari total atau dengan Matahari total atau dengan menggunakan koronagrafmenggunakan koronagraf

KegiatanKegiatan didi permukaanpermukaan MatahariMatahari

Di fotosfer: - Di fotosfer: - BintikBintik MatahariMatahari

- - GumpalanGumpalan MatahariMatahari

- - FakulaFakula Di kromosfer: - Di kromosfer: - ProminensaProminensa

- - SpikulaSpikula

- - FlareFlare

BintikBintik MatahariMatahari

Daerah gelap pada fotosferDaerah gelap pada fotosfer Suhunya lebih rendah dari suhu fotosfer Suhunya lebih rendah dari suhu fotosfer

sekitarnyasekitarnya Ukurannya dapat mencapai 200 000-300 Ukurannya dapat mencapai 200 000-300

000 km000 km Mencapai jumlah maksimum setiap 11 Mencapai jumlah maksimum setiap 11

tahuntahun Disebabkan oleh reaksi antara gas Disebabkan oleh reaksi antara gas

Matahari yang bermuatan listrik dengan Matahari yang bermuatan listrik dengan medan magnetik Mataharimedan magnetik Matahari

GumpalanGumpalan MatahariMatahari

Merupakan gas fotosfer yang karena Merupakan gas fotosfer yang karena lebih panas dari permukaan lebih panas dari permukaan sekitarnya bergerak secara hebat sekitarnya bergerak secara hebat dan berkesinambungandan berkesinambungan

Paling kecil selebar 970 km dan Paling kecil selebar 970 km dan paling besar selebar 29 000 kmpaling besar selebar 29 000 km

FakulaFakula

Daerah kecil yang panas dan cerahDaerah kecil yang panas dan cerah Pertama kali ditemukan kira-kira Pertama kali ditemukan kira-kira

tahun 1611tahun 1611

ProminensaProminensa

Disebut juga protuberans atau lidah Disebut juga protuberans atau lidah apiapi

Merupakan gas panas yang tersembur Merupakan gas panas yang tersembur dengan dahsyat dari kromosferdengan dahsyat dari kromosfer

Dapat mencapai ketinggian ratusan Dapat mencapai ketinggian ratusan ribu kmribu km

Memiliki beragam bentuk, seperti pita, Memiliki beragam bentuk, seperti pita, loop, spiral, atau tabirloop, spiral, atau tabir

SpikulaSpikula

Pancaran gas yang jauh lebih kecil Pancaran gas yang jauh lebih kecil dari prominensadari prominensa

Terjadi akibat gerakan cepat dari gas Terjadi akibat gerakan cepat dari gas kromosfer yang panaskromosfer yang panas

FlareFlare

Suatu kilatan cahaya yang Suatu kilatan cahaya yang berlangsung sangat cepatberlangsung sangat cepat

Mempengaruhi lapisan ionosfer BumiMempengaruhi lapisan ionosfer Bumi Dapat menyemburkan partikel-Dapat menyemburkan partikel-

partikel hingga kelajuan 1 500 km/ spartikel hingga kelajuan 1 500 km/ s

Hubungan intensitas kegiatan Hubungan intensitas kegiatan Matahari dengan pancaran Matahari dengan pancaran

partikel bermuatan listrik dan partikel bermuatan listrik dan angin Matahariangin Matahari

Angin Matahari dan auroraAngin Matahari dan aurora Pengaruh pancaran partikel Pengaruh pancaran partikel

bermuatan listrik terhadap ionosfer bermuatan listrik terhadap ionosfer BumiBumi

13.2 13.2 BintangBintang

InformasiInformasi secarasecara umumumum MagnitudoMagnitudo PengukuranPengukuran jarakjarak bintangbintang SpektrumSpektrum bintangbintang EvolusiEvolusi bintangbintang BintangBintang Neutron Neutron LubangLubang hitamhitam

Info Info UmumUmum

Definsi Definsi bintang adalah benda angkasa yang bintang adalah benda angkasa yang mempunyai cahaya sendiri dan terdiri atas mempunyai cahaya sendiri dan terdiri atas gas pijargas pijar..

MatahariMatahari Alpha CentauriAlpha Centauri

Magnitudo

Magnitudo semuMagnitudo mutlak/Magnitudo absolut

MagnitudoMagnitudo semusemu

Definisi Definisi kecerahan sebuah bintang yang dilihat oleh kecerahan sebuah bintang yang dilihat oleh pengamat di bumipengamat di bumi

Disusun pertama kali oleh Disusun pertama kali oleh HipparchusHipparchus Penyusunan skala Penyusunan skala HipparchusHipparchus dari skala 1(bintang yang dari skala 1(bintang yang

paling cerah) sampai skala 6 (bintang paling redup)paling cerah) sampai skala 6 (bintang paling redup) Rumusan beda a magnitudo Rumusan beda a magnitudo

Beda a magnitudo = beda kecerahan kaliBeda a magnitudo = beda kecerahan kali

Beda kecerahan kali = 2,512 kaliBeda kecerahan kali = 2,512 kali Beberapa contoh bintang magnitudo:Beberapa contoh bintang magnitudo:

- Vega di daerah - Vega di daerah rasirasi lyralyra

- Bintang-bintang didaerah - Bintang-bintang didaerah big dipperbig dipper

- - Bintang-bintang didaerah Bintang-bintang didaerah dipperdipper

5100a

5100a

MagnitudoMagnitudo mutlakmutlak

Definisi Definisi sebagai magnitudo yang sesungguhnya yang akan sebagai magnitudo yang sesungguhnya yang akan dimiliki oleh sebuah bintang jika bintang diletakkan pada dimiliki oleh sebuah bintang jika bintang diletakkan pada jarak 10 parsek (32,6 tahun cahaya)dari Bumi.jarak 10 parsek (32,6 tahun cahaya)dari Bumi.

Jarak bintang + kecerahan bintang = magnitudo mutlakJarak bintang + kecerahan bintang = magnitudo mutlak TabelTabel sepuluhsepuluh bintangbintang yang yang tampaktampak paling paling terangterang daridari BumiBumi

Keterangan:Keterangan:

vv = nilai rata-rata untuk bintang yang magnitudonya = nilai rata-rata untuk bintang yang magnitudonya berubah-ubahberubah-ubah

TcTc = tahun cahaya= tahun cahaya

PcPc = parsek= parsek

BintangBintang MagnitudMagnitudoo

SemuSemu

MagnitudMagnitudoo

AbsolutAbsolut

Lebih Lebih terang terang

dari dari MatahariMatahari

JarakJarak

TcTc PcPc

SiriusSirius - 1,46- 1,46 + 1,4+ 1,4 2626 8,78,7 2,62,6

ConapusConapus - 0,72- 0,72 - 8,5- 8,5 200.000200.000 1.2001.200 360360

Alpha Alpha CentauriCentauri

- 0,27- 0,27 + 4,1+ 4,1 1,51,5 4,354,35 1,31,3

ArcturusArcturus - 0,04- 0,04 - 0,2 - 0,2 115115 3636 1111

VegaVega + 0,03+ 0,03 + 0,5+ 0,5 5252 2626 8,18,1

CapellaCapella + 0,08+ 0,08 + 0,3+ 0,3 7070 4242 1313

RigelRigel + 0,12+ 0,12vv - 7,1- 7,1vv 60.00060.000 900900 280280

ProcyonProcyon + 0,38+ 0,38 + 2,6+ 2,6 1111 11,411,4 3,53,5

ArchernarArchernar + 0,46+ 0,46 - 1,6- 1,6 780780 8585 2626

BetelgeuseBetelgeuse + 0,8+ 0,8vv - 5,6- 5,6 15.00015.000 310310 9595

Tabel sepuluh bintang yang tampak paling terang dari Bumi

PengukuranPengukuran jarakjarak bintangbintang Mendefinisikan Mendefinisikan astronomical unitastronomical unit (AU) sebagai jarak rata- (AU) sebagai jarak rata-

rata Matahari dari Bumi, yaitu 149 600 000 km.rata Matahari dari Bumi, yaitu 149 600 000 km. Satu Satu tahun cahayatahun cahaya adalah jarak tempuh cahaya dalam satu adalah jarak tempuh cahaya dalam satu

tahun. tahun. Cepat rambat dalam vakum = 3 x 10Cepat rambat dalam vakum = 3 x 1088 m/s m/s 1 tahun = 365 hari = 365 x 24 x 3.600 s = 3,154 x 101 tahun = 365 hari = 365 x 24 x 3.600 s = 3,154 x 1077 , ,

sehinggasehingga

Satu Satu persekpersek didefinisikan sebagai jarak bintang dari Bumi didefinisikan sebagai jarak bintang dari Bumi ketika bintang memiliki paralaks sebesar satu detik busur.ketika bintang memiliki paralaks sebesar satu detik busur.

PengukuranPengukuran paralaksparalaks

1 tahun cahaya 9,46 x 1015 m 9,46 x 1012 km

1 parsek = 3,26 tahun cahaya

206 265 astronomical unit

PengukuranPengukuran ParalaksParalaks

Tan Tan pp pp = atau = atau dd = = Persamaan Persamaan

d

1

p

1

d = p1

SpektrumSpektrum BintangBintang

Spektrum radiasi adalah spektrum kontinyu yang Spektrum radiasi adalah spektrum kontinyu yang mengandung semua panjang gelombang yang sesuai mengandung semua panjang gelombang yang sesuai dengan suhu permukaan (fotosfer) bintang.dengan suhu permukaan (fotosfer) bintang.

Penyerapan panjang gelombang oleh unsur-unsur ini Penyerapan panjang gelombang oleh unsur-unsur ini ditunjukkan dengan munculnya garis-garis gelap pada ditunjukkan dengan munculnya garis-garis gelap pada spektrum warna.spektrum warna.

Alat yang digunakan untuk memfoto spektrum sebuah Alat yang digunakan untuk memfoto spektrum sebuah bintang adalah bintang adalah spektrograf celahspektrograf celah..

Para ahli melakukan serangkaian pemotretan spektrum Para ahli melakukan serangkaian pemotretan spektrum bintang-bintang yang kemudian diklasifikasikan menurut 7 bintang-bintang yang kemudian diklasifikasikan menurut 7 kelas spektra dari yang paling tinggi suhunya ke yang kelas spektra dari yang paling tinggi suhunya ke yang paling rendah suhunyapaling rendah suhunya

Kelas spektra yaitu: O, B, A, F, G, K, dan M.Kelas spektra yaitu: O, B, A, F, G, K, dan M. Karakteristik-karakteristikKarakteristik-karakteristik kelas-kelaskelas-kelas spektraspektra

KarakteristikKarakteristik KelasKelas SpektraSpektra

Kelas Kelas

SpektraSpektraContoh Contoh

BintangBintangWarnaWarna Suhu (K)Suhu (K) Karakteristik garis-Karakteristik garis-

garis dalam garis dalam spektrumspektrum

OO AlnitakAlnitak BiruBiru > 25.000> 25.000 --

BB Rigel SpicaRigel Spica Biru keputih-Biru keputih-putihanputihan

11.000 – 25.00011.000 – 25.000 Helium dan Hidrogen Helium dan Hidrogen kuatkuat

AA Sirius VegaSirius Vega PutihPutih 7.500 – 11.0007.500 – 11.000 Garis-garis hidrogen Garis-garis hidrogen mencapai intensitas mencapai intensitas

paling tinggipaling tinggi

FF Canapus Canapus ProcyonProcyon

Kuning keputih-Kuning keputih-putihanputihan

6.000 – 7.5006.000 – 7.500 Hidrogen melemah, Hidrogen melemah, logam menguatlogam menguat

GG Capella Capella MatahariMatahari

KuningKuning 5.000 – 6.0005.000 – 6.000 Logam, terutama Logam, terutama kalsium, sangat kuatkalsium, sangat kuat

KK Arcturus Arcturus AldebaranAldebaran

Jingga kemerah-Jingga kemerah-merahanmerahan

3.500 – 5.0003.500 – 5.000 Garis-garis metalik Garis-garis metalik maksimum, pita-pita maksimum, pita-pita

molekular munculmolekular muncul

MM Betelgeuse Betelgeuse AntaresAntares

MerahMerah 2.000 – 3.5002.000 – 3.500 Banyak pita-pita Banyak pita-pita molekular, spektrum molekular, spektrum

violet lemahviolet lemah

EvolusiEvolusi BintangBintang

Definisi Definisi Evolusi bintang adalah proses lahir, Evolusi bintang adalah proses lahir, berkembang dan matinya sebuah bintang yang berkembang dan matinya sebuah bintang yang memerlukan jutaan bahkan miliaran tahunmemerlukan jutaan bahkan miliaran tahun..• AsalAsal bintangbintang• BintangBintang kataikatai kuningkuning• BintangBintang birubiru

AsalAsal BintangBintang Pembentukan awal dari awan gas hidrogen dan debu Pembentukan awal dari awan gas hidrogen dan debu

angkasa, disebut angkasa, disebut NebulaNebula. . Gaya tarik gravitasi antaramolekul gumpalan-Gaya tarik gravitasi antaramolekul gumpalan-

gumpalan.gumpalan. Gumpalan bergabung tarikan gravitasi menekan Gumpalan bergabung tarikan gravitasi menekan

molekul semakin berdekatan.molekul semakin berdekatan. Gumpalan memadat molekul gas bertumbukan Gumpalan memadat molekul gas bertumbukan

satu sama lain dengan laju yang makin tinggi.satu sama lain dengan laju yang makin tinggi. Gumpalan gas terus meningkatGumpalan gas terus meningkat Suatu saat suhu gas cukup tinggi ketika atom hidrogen Suatu saat suhu gas cukup tinggi ketika atom hidrogen

bertumbukan atom hidrogen bertumbukan atom hidrogen heliumhelium. . Terjadi reaksi fusi rantai proton bintang bersinarTerjadi reaksi fusi rantai proton bintang bersinar Energi fusi juga menaikkan tekanan radiasi gas hingga Energi fusi juga menaikkan tekanan radiasi gas hingga

mengimbangi gaya tarik gravitasi; memberhentikan proses mengimbangi gaya tarik gravitasi; memberhentikan proses pengerutan pengerutan

BintangBintang KataiKatai KuningKuning Massanya kecil, M < 1,4.Massanya kecil, M < 1,4. Ketika hidrogennya telah habis menjadi helium (kira-kira 10 Ketika hidrogennya telah habis menjadi helium (kira-kira 10

miliar tahun), radiasi padam, bintang mendingin dan miliar tahun), radiasi padam, bintang mendingin dan mengerut.mengerut.

Bintang masih memiliki alternatif untuk mengeluarkan Bintang masih memiliki alternatif untuk mengeluarkan energi gravitasi dengan cara kontraksi (memuai).energi gravitasi dengan cara kontraksi (memuai).

Kontraksi membuat suhu dari dalam muncul lagi dan Kontraksi membuat suhu dari dalam muncul lagi dan bintang mengalami pembakaran helium.bintang mengalami pembakaran helium.

Bintang memuai menjadi Bintang memuai menjadi raksasa merah (red giant)raksasa merah (red giant) Karena gravitasi, bintang mengerut secara bertahap.Karena gravitasi, bintang mengerut secara bertahap. Tekanan elektron cukup besar akan menghentikan Tekanan elektron cukup besar akan menghentikan

pengerutan dan terbentuklah bintang pengerutan dan terbentuklah bintang katai putih (white katai putih (white dwarf)dwarf) yang mendingin menjadi yang mendingin menjadi katai merah (red katai merah (red dwarf)dwarf) dan akhirnya setelah waktu yang sangat lama dan akhirnya setelah waktu yang sangat lama mendingin menjadi mendingin menjadi katai hitam (black dwarf)katai hitam (black dwarf)

BintangBintang BiruBiru Bermassa M > 1,4Bermassa M > 1,4 Karena hidrogen telah habis, bintang memuai menjadi bintang Karena hidrogen telah habis, bintang memuai menjadi bintang

maharaksasa biru maharaksasa biru maharaksasa merah.maharaksasa merah. Massa bintang yang besar menghasilkan gaya gravitasi yang Massa bintang yang besar menghasilkan gaya gravitasi yang

besar besar

bintang runtuh dan menindih intinya.bintang runtuh dan menindih intinya. Terjadi ledakan besar atau Terjadi ledakan besar atau supernovasupernova Selama ledakan, terjadi suatu peningkatan kecerahan yang sangat Selama ledakan, terjadi suatu peningkatan kecerahan yang sangat

besar (miliaran kali dari bintang biasa), dan gas serta debu dari besar (miliaran kali dari bintang biasa), dan gas serta debu dari lapisan luar akan terhambur ke angkasa luar. lapisan luar akan terhambur ke angkasa luar.

Contoh Contoh supernovasupernova adalah adalah Crab NebulaCrab Nebula Supernova Supernova membentuk bintang neutron atau lubang hitammembentuk bintang neutron atau lubang hitam

SiklusSiklus hiduphidup bintangbintang - - bintangbintang

mendingin

katai kuning bintang katai kuning bintang birubiru

raksasa merah raksasa merah

maharaksasa birumaharaksasa biru

katai putih katai putih maharaksasa maharaksasa merahmerah

katai merahkatai merah supernova supernova

katai hitamkatai hitambintang neutron bintang neutron atau lubang atau lubang

hitamhitam

Siklus Hidup Bintang – Bintang

BintangBintang Neutron Neutron Massa asal antara 1.5 sampai 3.0 kali massa MatahariMassa asal antara 1.5 sampai 3.0 kali massa Matahari Massanya kurang dari 3 kali massa MatahariMassanya kurang dari 3 kali massa Matahari Sisa ledakan supernova menjadi sebuah bintang NeutronSisa ledakan supernova menjadi sebuah bintang Neutron Bintang tersusun kira-kira dari 99 % neutronBintang tersusun kira-kira dari 99 % neutron Ketika fase pengerutan, gaya tarik gravitasi yang cukup Ketika fase pengerutan, gaya tarik gravitasi yang cukup

besar mendorong elektron bermuatan (-) ke dalam inti besar mendorong elektron bermuatan (-) ke dalam inti atom yang kemudian bersatu dengan proton (+) atom yang kemudian bersatu dengan proton (+)

LubangLubang HitamHitam Pada saat terjadi Pada saat terjadi supernovasupernova, pusat bintang mengalami , pusat bintang mengalami

keruntuhan gravitasikeruntuhan gravitasi ( (gravitational collapsegravitational collapse). ). Keruntuhan gravitasi adalah keruntuhan suatu benda yang sangat Keruntuhan gravitasi adalah keruntuhan suatu benda yang sangat

besar akibat gaya tarik gravitasinya sendiri.besar akibat gaya tarik gravitasinya sendiri. Karena gaya tarik gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat Karena gaya tarik gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat

jarak jarak ((F F 1/r 1/r22) ) yang ketika bintang menyusut (r mengecil), gaya tarik yang ketika bintang menyusut (r mengecil), gaya tarik gravitasinya F, makin besar.gravitasinya F, makin besar.

Massanya lebih dari 3 kali massa bumi sehingga tekanan neutron Massanya lebih dari 3 kali massa bumi sehingga tekanan neutron tak kuasa menghentikan keruntuhan gravitasi bintang.tak kuasa menghentikan keruntuhan gravitasi bintang.

Terjadi proses Terjadi proses singularitassingularitas yaitu keadaan bintang yang menjadi yaitu keadaan bintang yang menjadi semakin mampat sampai menjadi suatu titik massa yang semakin mampat sampai menjadi suatu titik massa yang kerapatannya tak berhinggakerapatannya tak berhingga

Singularitas dikitari oleh permukaan kasat mata yang disebut Singularitas dikitari oleh permukaan kasat mata yang disebut horizonhorizon

Lubang hitam terletak pada ruangan antara singularitas dan Lubang hitam terletak pada ruangan antara singularitas dan horizonhorizon

GalaksiGalaksi

Suatu kumpulan bintang, nebula (awan-Suatu kumpulan bintang, nebula (awan-awan gas dan debu angkasa luar) dan awan gas dan debu angkasa luar) dan

material antarbintang, yang menempati material antarbintang, yang menempati volum ruang yang sangat besarvolum ruang yang sangat besar

backback

GalaksiGalaksi

a.a. KlasifikasiKlasifikasi GalaksiGalaksi berdasarkanberdasarkan bentuknyabentuknya

b.b. GalaksiGalaksi BimasaktiBimasakti

c.c. PersamaanPersamaan Hubble Hubble

KlasifikasiKlasifikasi GalaksiGalaksi berdasarkanberdasarkan bentuknyabentuknya

GalaksiGalaksi elipselips Galaksi spiral: - NormalGalaksi spiral: - Normal

- Berpalang- Berpalang Galaksi tidak teraturGalaksi tidak teratur

Galaksi elipsGalaksi elips

Diberi label E0-E7Diberi label E0-E7 Makin besar angka dibelakang E, Makin besar angka dibelakang E,

makin datar (pipih) elips tersebutmakin datar (pipih) elips tersebut

Galaksi spiral normalGalaksi spiral normal

Berbentuk spiral dengan lengan Berbentuk spiral dengan lengan seperti belalai yang menjulur dari inti seperti belalai yang menjulur dari inti yang terangyang terang

Diberi label Sa, Sb, dan ScDiberi label Sa, Sb, dan Sc Sa berinti besar dan lengan-lengannya Sa berinti besar dan lengan-lengannya

terikat rapatterikat rapat Sb berinti lebih keci dan lengan-Sb berinti lebih keci dan lengan-

lengannya yang lebih terbukalengannya yang lebih terbuka Sc berinti sangat kecil dan lengan-Sc berinti sangat kecil dan lengan-

lengannya sangat terbukalengannya sangat terbuka

Galaksi spiral berpalangGalaksi spiral berpalang

Diberi label SBa, SBb, dan SBcDiberi label SBa, SBb, dan SBc Mirip galaksi spiral normalMirip galaksi spiral normal Bedanya, lengan-lenganspiral Bedanya, lengan-lenganspiral

menjulur dari ujung-ujung sebuah menjulur dari ujung-ujung sebuah palangpalang

Galaksi tidak teraturGalaksi tidak teratur

Tidak memiliki bentuk tertentuTidak memiliki bentuk tertentu Jumlahnya paling sedikit diantara Jumlahnya paling sedikit diantara

galaksi lainnyagalaksi lainnya

Galaksi BimasaktiGalaksi Bimasakti

Garis tengahnya kira-kira 100 000 Garis tengahnya kira-kira 100 000 tahun cahayatahun cahaya

Berbentuk cakramBerbentuk cakram Tebal pada bagian tengahnya kira-Tebal pada bagian tengahnya kira-

kira 15 000 tahun cahayakira 15 000 tahun cahaya Berotasi ke arah timurBerotasi ke arah timur Tergolong ke dalam Galaksi spiral Tergolong ke dalam Galaksi spiral

normal tipe Sbnormal tipe Sb

Persamaan HubblePersamaan Hubble

Makin jauh galaksi yang diamati, makin Makin jauh galaksi yang diamati, makin besar pergeseran merah (Azas Doppler besar pergeseran merah (Azas Doppler untuk cahaya)untuk cahaya)

Hukum Hubble:Hukum Hubble:

v = H dv = H d

v = kelajuan radial menjauh dari galaksiv = kelajuan radial menjauh dari galaksi

d = jarak galaksi dari Bimasaktid = jarak galaksi dari Bimasakti

H = tetapan Hubble = H = tetapan Hubble = [(50-100) km/ s]/ 1 [(50-100) km/ s]/ 1 juta parsekjuta parsek

13.4 13.4 TeoriTeori KosmologiKosmologi TeoriTeori kosmologikosmologi modern modern TeoriTeori JagatJagat rayaraya MenghitungMenghitung usiausia jagatjagat rayaraya

TeoriTeori kosmologikosmologi modern modern

Para ilmuwan dan astronom menganalisis gelombang-Para ilmuwan dan astronom menganalisis gelombang-gelombang yang berasal dari bintang-bintang dan galaksigelombang yang berasal dari bintang-bintang dan galaksi

Adapun dengan cara pemotretanAdapun dengan cara pemotretan Hubble, orang pertama yang menggunakan teleskop pantul Hubble, orang pertama yang menggunakan teleskop pantul

pada gunung Wilson dan ia menghitung 44.000 galaksi, pada gunung Wilson dan ia menghitung 44.000 galaksi, 1.200 contoh daerah-daerah langit dan menafsirkan 1.200 contoh daerah-daerah langit dan menafsirkan probabilitas menemukan 100 milliar galaksiprobabilitas menemukan 100 milliar galaksi

Humble menyimpulkan bahwa Humble menyimpulkan bahwa jagat raya dibuat melebihi jagat raya dibuat melebihi suatu volum besar, distribusi dari galaksi-galaksi adalah suatu volum besar, distribusi dari galaksi-galaksi adalah isotropik dan homogenisotropik dan homogen..

TeoriTeori JagatJagat RayaRaya

Teori Big bangTeori keadaan

tetap

Teori jagat rayamengembang

Teori Jagat raya

1. Teori jagat raya mengembang

Hubble mengamati terdapat pergeseran merah galaksi yang berarti galaksi bergerak saling menjauhi

2. Teori Big bang

Pada awalnya semua materi dalam jagat raya berawal dari suatu massa tunggal yang kerapatannya sangat besar yang memiliki suhu dan energi yang sangat besar

3. Teori Keadaan tetap

Dipelopori oleh Fred Hoyle yang mengusulkan bahwa materi baru(H) diciptakan stiap saat mengisi ruang kosong yang timbul dari pemuaian jagat raya.

MenghitungMenghitung UsiaUsiaJagatJagat RayaRaya

Karena dentuman besar terjadi sebelum pengembangan jagat Karena dentuman besar terjadi sebelum pengembangan jagat raya, maka kita dapat menghitung waktu yang telah berlalu sejak raya, maka kita dapat menghitung waktu yang telah berlalu sejak dentuman besar. dentuman besar.

Untuk mengetahui usia maksimum jagat raya (Untuk mengetahui usia maksimum jagat raya (t maks)t maks) ditetapkan ditetapkan d d sebagai jarak ke galaksi terjauh yang kita amati.sebagai jarak ke galaksi terjauh yang kita amati.

Hukum Hubble: Hukum Hubble: v = Hdv = Hd Hd = Hd = H = H = atau t = atau t =

tmaks

d

tmaks

1H

1