DND-2004

Fotosfer merupakan sumber spektrum kontinum

Atmosfer bintang temp. lebih dingin sehingga menyerap foton

Photons

Bintang

DND-2004

Bintang

Atmosfer

A

B

Garis Absorpsi

Garis Emisi

Garis Emisi

Spektrum Kontinu, berasal dari fotosfer bintang

Kalau atmosfernya tipis, garis emisi tidak teramati

DND-2004

Klasifikasi Spektrum Bintang Pola spektrum bintang umumnya berbeda-beda, pada

tahun 1863 seorang astronom Italia bernama Angelo Secchi mengelompokan spektrum bintang dalam empat golongan berdasarkan kemiripan susunan garis spektrumnya.

Miss A. Maury dari Harvard Observatory menemukan bahwa klasifikasi Secchi dapat diurutkan secara kesinambungan hingga spektrum suatu bintang dengan bintang urutan sebelumnya tidak berbeda banyak.

Antonia Maury(1866 – 1952)

DND-2004

Klasifikasi Spektrum Bintang Klasifikasi yang dibuat oleh Miss Maury

selanjutnya diperbaiki kembali oleh Miss Annie J. Cannon. Hasil klasifikasi Miss Cannon inilah yang sekarang digunakan.

A. J. Cannon(1863 – 1941)

Oh, Be, A, Fine, Girl, Kiss, Me

Klasifikasi Miss Annie J. Cannon. O, B, A, F, G, K, M

Oh, Be, A, Fine, Guy, Kiss, Me

DND-2004

Klasifikasi Klasifikasi SecchiSecchi

Tipe1, Tipe II, Tipe III, dan Tipe1, Tipe II, Tipe III, dan Tipe IVTipe IV

Klasifikasi Miss Klasifikasi Miss A. MauryA. Maury

Kelas A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, Kelas A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P dan QK, L, M, N, O, P dan Q

Klasifikasi Miss. Klasifikasi Miss. Annie J. CannonAnnie J. Cannon

Kelas O, B, A, F, G, K, MKelas O, B, A, F, G, K, M

Perjalanan Klasifikasi Spektrum Bintang

DND-2004

HHHHHH H He II

He I

Kls. Spek : O

Warna : Biru

Temperatur : > 30 000 K

Ciri Utama : Garis absorpsi yang tampak sangat sedikit. Garis helium terionisasi, garis nitrogen terionisasi dua kali, garis silikon terionisasi tiga kali dan garis atom lain yg terionisasi beberapa kali tampak, tapi lemah. Garis hidrogen juga tampak, tapi lemah.

Contoh : Bintang 10 Lacerta

Klasifikasi Spektrum Bintang

DND-2004

Spektrum Bintang Kelas O

0

100

200

300

400

500

600

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

H

H

H

H

H

H

H

HeIIHeII

(Å)

DND-2004

Kls. Spek : B

Warna : BiruTemperatur : 11 000 – 30 000 K

Ciri Utama : Garis helium netral, garis silikon terionisasi satu dan dua kali serta garis oksigen terionisasi terlihat. Garis hidrogen lebih jelas daripada kelas O

Contoh : Bintang Rigel dan Spica

HHHHHH H

He I He IHe II

H

DND-2004

Spektrum Bintang Kelas B

0

50

100

150

200

250

300

350

400

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

H

H

H

H

HH

H

(Å)

H

HeI (4471)

HeI (4744)

HeI (4026)

DND-2004

Kls. Spek : A

Warna : Biru

Temperatur : 7 500 – 11 000 K

Ciri Utama : Garis hidrogen tampak sangat kuat. Garis magnesium silikon, besi, titanium dan kalsium terionisasi satu kali mulai tampak. Garis logam netral tampak lemah.

Contoh : Bintang Sirius dan Vega

HHHHHH HH

DND-2004

Spektrum Bintang Kelas A

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

H

H

H

HHHH

(Å)

H

DND-2004

Kls. Spek : FWarna : Biru keputih-putihanTemperatur : 6 000 – 7 500 K

Ciri Utama : Garis hidrogen tampak lebih lemah daripada kelas A, tapi masih jelas. Garis-grais kalsium, besi dan chromium terionisasi satu kali dan juga garis besi dan chromium netral serta garis logam lainnya mulai terlihat.

Contoh : Bintang Canopus dan ProyconHHHHHH HH

K Lines G BandH Lines

K line = Ca II (3934)H line = Ca II (3968)G Band = Molekul CH (4323)

DND-2004

Spektrum Bintang Kelas F

0

20

40

60

80

100

120

140

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

HHHHHH

(Å)

G band K+H Lines

DND-2004

Kls. Spek : G

Warna : Putih kekuning-kuningan

Temperatur : 5 000 – 6000 K

Ciri Utama : Garis hidrogen lebih lemah daripada kelas F. Garis calsium terionisasi terlihat. Garis-garis logam terionisasi dan logam netral tampak. Pita molekul CH (G-Band) tampak sangat kuat.

Contoh : Matahari dan Bintang Capella

HHHHH

K Lines G Band

H LinesMg I Mg I

DND-2004

Spektrum Bintang Kelas G

0

20

40

60

80

100

120

140

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

HHHH

H

(Å)

G band K+H Lines

Mg IMg I

DND-2004

Kls. Spek : KWarna : Jingga kemerah-merahanTemperatur : 3 500 – 5000 K

Ciri Utama : Garis logam netral tampak mendominasi. Garis hidrogen lemah sekali. Pita molekul TiO mulai tampak

Contoh : Bintang Acturus dan Aldebaran

H(sudah tidak tampak)

K Lines G Band

H(tidak tampak)H Lines

Ca I (4227)Mg I Mg I

DND-2004

Spektrum Bintang Kelas K

0

20

40

60

80

100

120

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

HHHH

(Å)

G band

H Lines

Ti O

Fe I Mg I Mg I

K Lines

Ca I

DND-2004

Kls. Spek : M

Warna : Merah

Temperatur : 2 500 – 3 000 K

Ciri Utama : Pita molekul Tio ( titanium oksida) terlihat sangat mendominasi, garis logam netral juga tampak dengan jelas.

Contoh : Bintang Betelgeues dan Antares

Hidak tampak

Ca I (4227)K Lines

G BandH Lines

Ti O Ti O Ti O Ti OMg I

DND-2004

Spektrum Bintang Kelas M

0

50

100

150

200

250

300

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

(Å)

Ti OTi O

Ti OTi O

Mg I

Ca I

DND-2004

OO 50 00050 000 ooKK

BB 20 000 20 000 ooK K

AA 10 000 10 000 ooKK

FF 7 500 7 500 ooKK

GG 6 000 6 000 ooKK

KK 4 000 4 000 ooKK

MM 3 500 3 500 ooKK

Urutan Kelas Spektrum Bintang

DND-2004

SubkelasKlasifikasi spektrum bintang O, B, A, F, G, K, M masih dibagi lagi dalam subkelas, yaitu

B0, B1, B2, B3, . . . . . . . . ., B9A0, A1, A2, A3, . . . . . . . . ., A9F0, F1, F2, F3, . . . . . . . . . ., F9...dst

DND-2004

HCaII

HeIHeII

MgIISiIII SiII

FeII FeI CaI

TiO

Kua

t gar

is

Spek

trum

B0 A0 F0 G0 K0 M0 Kls Spektrum

Perubahan kuat garis unsur tertentu untuk berbagai kelas spektrum Astronom menggunakan nama logam untuk semua

unsur yang lebih berat dari helium

DND-2004

Dari urutan penggolongan kelas spektrum, dapat dilihat bahwa bintang kelas awal ( kelas O, B dan A) adalah bintang yang panas, sedangkan bintang kelas lanjut (kelas K dan M) adalah bintang yang dingin. Matahari masuk bintang kelas G2.

Dari urutan penggolongan kelas spektrum ini dapat dilihat juga bahwa garis spektrum suatu unsur tertentu berubah kekuatannya dengan berubahnya temperatur. Mengapa? Sebagai contoh garis hidrogen deret Balmer yg

sangat kuat di kelas A dapat dijelaskan dengan kombinasi persamaan Boltzman dan Saha seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 5.1.

DND-2004

Gambar 5.1. Perubahan N2/NH terhadap temperatur. N2/NH naik dg cepat dari 2500 oK hingga 8000 oK kemudian turun lagi. Hal ini menjelaskan mengapa garis deret Balmer sangat kuat pada bintang kelas A.

-20.00

-18.00

-16.00

-14.00

-12.00

-10.00

-8.00

-6.00

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000

T (oK)

Log

(Nn/N

H)

DND-2004

Kelas Luminositas Bintang dalam kelas spektrum tertentu ternyata

dapat mempunyai luminositas yang berbeda. Pada tahun 1913 Adam dan Kohlscutter di Observatorium Mount Wilson menunjukkan ketebalan beberapa garis spektrum dapat digunakan untuk menentukan luminositas bintang

Berdasarkan kenyataan ini pada tahun 1943 Morgan dan Keenan dari Observatorium Yerkes membagi bintang dalam kelas luminositas yaitu

DND-2004

Kelas IaKelas Ia Maharaksasa yang sangat terangMaharaksasa yang sangat terang

Kelas IbKelas Ib Maharaksasa yang kurang terangMaharaksasa yang kurang terang

Kelas IIKelas II Raksasa yang terangRaksasa yang terang

Kelas III Kelas III RaksasaRaksasa

Kelas IVKelas IV SubraksasaSubraksasa

Kelas VKelas V Deret utamaDeret utama

Kelas Luminositas Bintang dari Morgan-Keenan (MK) digambarkan dalam diagram Hertzprung-Russell (diagram H-R)

Kelas Luminositas Bintang (Kelas MK)

DND-2004

Kelas Luminositas Dalam Diagram HR

V Deret Utama

Katai Putih

IV Sub Raksasa

III Raksasa

Maharaksasa

Ia

Ib

II Raksasa Terang

http://anzwers.org/free/universe/hr.html

DND-2004

G2 V : Bintang deret utama kelas spektrum G2

Klasifikasi spektrum bintang sekarang ini merupakan penggabungan dari kelas spektrum dan kelas luminositas.

G2 Ia : Bintang maharaksasa yang sangat terang kelas spektrum G2

B5 III : Bintang raksasa kelas spektrum B5B5 IV : Bintang subraksasa kelas spektrum B5

Contoh :

DND-2004

Spektrum Bintang Subkelas V

O5 VB0 VB5 VA1 VA5 VF0 VF5 VG0 VG4 VK0 VK5 VM0 VM5 V

HHβHγHδH

DND-2004

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

HHHHHH

O5O7-B0B3-4

B6

A1-3A5-7

A8

A9-F5F6-7F8-9

G1-2

G6-8G9-K0

HIn

tens

itas

Rel

atif

Spektrum Bintang Deret Utama Kelas O-K

Panjang Gelombang (Å)

DND-2004

Spektrum Bintang Deret Utama Kelas K-M

K4

Hsudah tidak tampak

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Panjang Gelombang

Inte

nsita

s Re

latif

K5

M2

M4

Ti O

(Å)

DND-2004

Effek Luminositas pada bintang kelas B5

http://astro1.phys.uniroma1.it/nesci/lezlab3/gray/Gray10.html

DND-2004

Effek Luminositas pada bintang kelas A0

http://astro1.phys.uniroma1.it/nesci/lezlab3/gray/Gray12.html

DND-2004

Penjelasan fisis mengapa beberapa garis tampak kuat pada bintang raksasa dibandingkan dengan bintang deret utama atau sebaliknya dapat dijelaskan dengan rumus Saha.

Bintang raksasa mempunyai atmosfer yang lebih renggang dibandingkan dengan bintang deret utama, sehingga tekanan elektron pada bintang raksasa lebih rendah daripada bintang katai. Akibatnya jumlah elektron yang terionisasi akan lebih banyak pada bintang raksasa.

log = Ir + 2,5 log T 0,48 log Pe + logNr+1

Nr

2ur+1

ur

5040

T

DND-2004

log = Ir + 2,5 log T 0,48 log Pe + logNr+1

Nr

2ur+1

ur

5040

T

Atau harga Nr+1/N lebih besar pada bintang raksasa.

DND-2004

Contoh :Kita bandingkan garis kalsium netral (Ca I) terhadap garis ion Ca II pada bintang raksasa dan pada bintang deret utama. Untuk atom kalsium : Ir = 6,09 eV dan log (2u2/u1) = 0,44

Pada bintang raksasa kelas M2 : T = 3150 K dan Pe = 0,1 dyne/cm2 Dari rumus Saha didapat : NII/NI = 0,912

Pada bintang deret utama kelas M2 : T = 3150 K dan Pe = 2,5 dyne/cm2 Dari rumus Saha didapat : NII/NI = 0,036

DND-2004

Mengidentifikasi Spektrum

Kls A0 ?Kls A2 ?Kls A5 ?

Spektrum Bintang Kelas A

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Panjang Gelombang

Inte

nsita

s

Kls F ?

...

CLEA SpecLab Project

http://www.gettysburg.edu/academics/physics/clea/CLEAhome.html

DND-2004

Lanjutkan

Kembali ke Daftar Materi