bab14 bintangmaret2011
TRANSCRIPT
BAB 14 BINTANG
Ide Dasar:Matahari dan bintang-bintang menggunakan
reaksi nuklir fusi untuk mengubah materi menjadi energi. Bintang padam ketika bahan
bakar nuklirnya habis.
Dr.rer.nat. M. Ikbal ArifyantoEmail : [email protected] Astronomi, FMIPA-ITB
Garis Besar Bab 14
Bola langit Arkeo-Astronomi, astronomi sebagai
ilmu tertua Radiasi gelombang Elektromagnetik Keragaman Bintang Evolusi Bintang
Alcor and Mizar
Bola Langit
Ekuator langit
Kutub utara langit
Zenith = Titik pada bola langit yang berada diatas kepala kita
Nadir = Titik pada bola langit yang berada dibawah kita (tak terlihat)
Bola Langit
Arkeo-astronomiAstronomi sebagai ilmu tertua
Kalender langit Hari
○ Waktu yang diperlukan untuk satu kali putaran rotasi Bumi
Tahun○ Waktu yang diperlukan oleh Bumi untuk
mengorbit Matahari Bulan
○ Waktu yang diperlukan oleh Bulan untuk mengorbit Bumi
Minggu
hari dalam seminggu
Objek Tata Surya yang dapat dilihat dengan mata telanjang Matahari (Sun)Bulan (Moon)Mars MercuryJupiterVenusSaturn
Sun-day Moon-day Tuesday Wednesday Thors-day Friday Saturn-day
Musim
Sumbu rotasi Bumi memilki sudut inklinasi sebesar 23.5° terhadap bidang orbit Bumi, hal inilah yang menyebabkan perbedaan musim
Musim
Light from the sun
Steep incidence → Summer
Shallow incidence → Winter
Musim dipengaruhi oleh perbedaan sudut datang cahaya Matahari ke permukaan Bumi.
Mengamati Waktu dan Musim Sundial (Egyptian obelisk) Arah Bulan sabit dapat memprediksi waktu musim hujan
(Nigeria)
Special Seasonal Alignments
Stonehenge (England -- and others) had many alignments for solstices, equinoxes and bright stars
Sun Dagger (New Mexico) shows noon on summer solstice; other effects in winter & equinoxes
Mesopotamian Astronomy
MESOPOTAMIANS built observatories starting ~6000 years ago:
the ziggurats had seven levels, one for each wandering object in the sky:
Sun, Moon, Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturn Thus 7 days to the week They tracked stars --- groups rising before sun at
different times of year implied seasonal beginnings for planting and harvesting (zodiac).
Divided circles in 360 degrees, each degree into 60 minutes and each minute into 60 seconds -- we still use!
Left written records in cuneform so we understand them better
Mesopotamian Astronomy and Influence
By 2000 BC Ur and other Sumerian and Babylonia cities had large temples, or ziggurats, usually aligned N-S, like most Egyptian pyramids
Egyptian and Mesopotamian knowledge spread to Europe, Asia and Africa
Other Ancient Accomplishments
Mesopotamians could predict planetary positions -- synodic periods, e.g., Mars returns to same location roughly every 780 days:
22 synodic periods = 47 years, so records of old planetary positions could give good
locations. Knew about the SAROS cycle 2700 years ago: lunar
eclipses definitely occurred every 18.6 years. Chinese, Indians and Mayans also knew these
patterns Egyptians used astronomical events to forecast Nile
floods and harvest times.
Giza, Last Wonder of the Ancient World
Langit diatas Piramida Giza 2500 tahun yang lalu
Sabuk Orion dan Pyramids
Temple of Abu Simbel
© 2005 Pearson Education Inc., publishing as Addison-Wesley
Mexico: model of the Aztec’s Templo Mayor
© 2005 Pearson Education Inc., publishing as Addison-Wesley
Yucatan, Mexico: Mayan Observatory at Chichen Itza
© 2005 Pearson Education Inc., publishing as Addison-Wesley
South Pacific: Polynesians were very skilled in art of celestial navigation
© 2005 Pearson Education Inc., publishing as Addison-Wesley
China: Earliest known records of supernova explosions (1400 B.C.)
Bone or tortoise shell inscription from the 14th century BC.
"On the Xinwei day the new star dwindled."
"On the Jisi day, the 7th day of the month, a big new star appeared in the company of the Ho star."
Radiasi Gelombang Elektromagnetik
Radiasi Elektromagnetik
Setiap hari kita hidup dengan dihujani oleh cahaya. Cahaya tersebut merupakan sebagian kecil radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh bintang. Sebuah bintang memancarkan energinya pada seluruh panjang gelombang. Karena letak bintang yang amat sangat jauh tak terjangkau, maka astronom hanya bermodalkan hujan radiasi elektromagnetik tersebut untuk menguak misteri langit.
Cahaya tampak berada pada rentang panjang gelombang 400 sampai 700 nm (1 nm = 10-9 m)
Radiasi Elektromagnetik
Teleskop OptikAstronomers use
telescopes to gather more light from
astronomical objects.
The larger the telescope, the more
light it gathers.
Teleskop Pembias dan Pemantul
Teleskop Pembias : Lensa
memfokuskan cahaya yang
dibiaskan
Teleskop Pemantul : Cermin lengkung
memfokuskan cahaya yang
dipantulkannya
Hampir semua teleskop modern adalah teleskop pemantul.
Focal length
Focal length
Teleskop Pembias
Yerkes telescope, diameter lensa 102 cm di Wisconsin, USA
Teleskop Pemantul
Pengamatan astronomi modern
Teleskop
Teleskop ruang angkasaTeleskop di permukaan bumi
Teleskop di permukaan bumiUkuran kecil: d = 50 cm – 1.5 m
European Southern Observatory La Silla
Ruangan kontrol
RITZ
Teleskop di permukaan bumi
Calar Alto Observatory 3.5 m, Spain
Berukuran sedang: d = 2 – 4 m
Teleskop di permukaaan bumi
Large Binocular Telescope 8.4 m, Texas Arizona
Ukuran besar: d = 8 – 11 m
Teleskop di permukaan bumi
Very Large Telescope (Interferometer)European Southern Observatory Paranal
TMT
TMT
GMT
EELT = OWL
Teleskop Radio
GBT
Atmospheric transparency
Hubble
Space telescopes
Herschel (ESA)one of the biggest
Hubble Space Telescope
ConX
Bintang
Matahari
Matahari Adalah Bintang Terdekat Dari bumi Struktur
Pusat bintangZona ConvectionFotosferKromosfereKorona
The corona ejects mass into space to form the solar wind
Activity in the corona includes coronal mass ejections and coronal holes
Sunspots are low-temperature regions inthe photosphere
Matahari
Interaksi Dengan Lingkungan SekitarAliran 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.
Energi Matahari
Sumber Energi Matahari Semua berawal dari hidrogen
Reaksi Fusi 3 langkah pembakaran hidrogen
1) P + P D + e+ + neutrino + energi2) D + P 3He + foton + energi3) 3He + 3He 4He + 2protons + foton + energi
Perkiraan Lama Hidup 11 milyar tahun
Keragaman Jenis Bintang
Perbedaan TampakWarnaKecerlangan
○ Jarak ○ Kecerlangan mutlak
Output energiLuminositas
○ Kecerlangan tampak
PerilakuMassa totalumur
M42
M13
Nebula Orion dan horsehead Nebula
Skala Jarak Dalam Astronomi
SatuanTahun cahaya : 9.5*10^15 m
Metode PengukuranTriangulasiBintang variabel Cepheid
Metode triangulasi menggunakan pengukuran perubahan sudut pandang bintang yang tampak dari dua waktu pengamatan yang berbeda untuk mendapatkan informasi jarak bintang dari kita. (kanan)
Annie Jump Cannon dan Henrietta Swan Leavitt memberikan kontribusi penting dalam pengamatan spektroskopi di Observatorium Harvard Collage. (kiri)
Parallax
Skala Jarak dalam Astronomi
Skala Jarak dalam Astronomi
Diagram Hertzsprung-Russel
Pengelompokan BintangBintang deret utamaRaksasa merahKatai putih
Evolusi Bintang
Kelahiran Bintang
Hipotesis NebulaLaplace
Ketika mulai runtuh, nebula mulai berotasi dan bentuknya memipih menjadi piringan. Tahapan dalam pembentukan tata surya meliputi (a) nebula yang berotasi perlahan (b) piringan dengan gumpalan masif di tengahnya (c) planet yang dalam proses kelahiran terlihat berupa gumpalan materi, dan (d) tata surya yang terbentuk.
Deret Utama Dan Kematian Bintang
Bintang Bermassa Lebih Kecil Dari MatahariKatai coklatBercahaya selama 100 milyar tahun
○ Tanpa perubahan ukuran, temperatur, dan output energi
Deret Utama Dan Kematian Bintang
Bintang bermassa sama dengan MatahariPembakaran hidrogen
berlangsung lebih cepat○ Bergeser dari deret utama
Pembakaran HeliumRaksasa merahKeruntuhan pusat dimulaiKatai putih
Deret Utama Dan Kematian Bintang
Bintang Bermassa Lebih Besar Dari Matahari Keruntuhan dan pembakaran
beruntunPusat besiKeruntuhan katastropik
○ Supernova○ Bintang Neutron○ Lubang Hitam
Ukuran relatif bintang katai putih dan bintang neutron
Earth White Dwarf Neutron Star
Supernova 1987a
Bintang Neutron Dan Pulsar
Bintang NeutronBerkerapatan tinggi dan
berukuran kecilBerotasi sangat cepatHampir tak bercahaya
PulsarBintang neutron dengan
kondisi khususRadiasi elektromagnetik Tahap akhir supernova
“Listen to the Pulsar”
Lubang Hitam
Sisa keruntuhan bintang yang sangat besar “Penjara gravitasi” Tak bercahaya
Pengaruh keberadaannya terhadap bintang lainTerdeteksi pada sinar-X dan sinar gamma
Supermassive Black Hole in the Galactic Center
Selesai