1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di malam hari yang gelap, kita dapat melihat taburan ratusan bintang di

langit. Bintang-bintang tersebut hanya tampak sebagai titik-titik terang dan redup

yang sama ukurannya di lihat mata kita. Namun lebih jauh, seberapa terang suatu

bintang tidak menentukan jaraknya terhadap kita.

Jarak antar benda angkasa dalam sistem Tata Surya kita masih tergolong kecil.

Kita masih dapat menggunakan satuan kilometer (km) untuk mengukur jarak antar

benda - benda dalam sistem ini. Pengukuran jarak tersebut dapat menggunakan

metode radar dan juga Hukum Kepler.

Namun semua itu tidak dapat diterapkan untuk pengukuran jarak antar bintang -

bintang, hal ini dikarenakan bintang - bintang memiliki jarak yang sangat jauh

satu sama lainnya.

Untuk itu, kemudian para ilmuwan menciptakan satuan baru untuk melakukan

pengukuran jarak bintang - bintang, yaitu dengan satuan tahun cahaya (ly = light

year). Cahaya merambat dengan kecepatan 300.000 km/s. Sehingga dalam waktu

satu tahun, cahaya telah merambat sejauh sekitar 9,46 triliun km. Metode yang

digunakan dalam pengukuran jarak bintang adalah metode yang dinamakan

paralaks trigonometri. Dalam paralaks trigonometri, kita dapat menentukan

paralaks sebuah bintang yang nantinya akan dapat menentukan jarak bintang

tersebut. Paralaks bintang ditentukan dengan membagi jarak Matahari-planet

dengan jarak Matahari-bintang.

Oleh karena itu penulis membuat makalah ini sebagai pengetahuan bagi pembaca

mengenai cara menentukan jarak bintang dengan metode paralaks dan bintang

chipheid.

2

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah yang dimaksud dengan metode paralaks?

2. Bagaimanakah mengukur jarak bintang dengan metode paralaks?

3. Bagaimanakah mengukukur jarak pada bintang dengan bintang chipeid ?

1.3 Tujuan

1. Mahasiswa dapat memahami metode paralaks

2. Mahasiswa dapat memahami cara mengukur jarak bintang dengan

metode paralaks

3. Mahasiswa dapat memahami cara mengukur jarak bintang dengan

bintang chipeid

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Bintang

Bintang merupakan benda langit yang memancarkan cahaya. Terdapat bintang

semu dan bintang nyata. Bintang semu adalah bintang yang tidak menghasilkan

cahaya sendiri, tetapi memantulkan cahaya yang diterima dari bintang lain.

Bintang nyata adalah bintang yang menghasilkan cahaya sendiri. Secara umum

sebutan bintang adalah objek luar angkasa yang menghasilkan cahaya sendiri

(bintang nyata).

Menurut ilmu astronomi, definisi bintang adalah:

Semua benda masif (bermassa antara 0,08 hingga 200 massa matahari) yang

sedang dan pernah melangsungkan pembangkitan energi melalui reaksi fusi nuklir

Oleh sebab itu bintang katai putih dan bintang neutron yang sudah tidak

memancarkan cahaya atau energi tetap disebut sebagai bintang. Bintang terdekat

dengan Bumi adalah Matahari pada jarak sekitar 149,680,000 kilometer, diikuti

oleh Proxima Centauri dalam rasi bintang Centaurus berjarak sekitar empat tahun

cahaya.

Sejarah Pengamatan

Bintang-bintang telah menjadi bagian dari setiap kebudayaan. Bintang-bintang

digunakan dalam praktik-praktik keagamaan, dalam navigasi, dan bercocok

tanam. Kalender Gregorian, yang digunakan hampir di semua bagian dunia,

adalah kalender Matahari, mendasarkan diri pada posisi Bumi relatif terhadap

bintang terdekat, Matahari.

Astronom-astronom awal seperti Tycho Brahe berhasil mengenali „bintang-

bintang baru‟ di langit (kemudian dinamakan novae) menunjukkan bahwa langit

tidaklah kekal. Pada 1584 Giordano Bruno mengusulkan bahwa bintang-bintang

sebenarnya adalah Matahari-matahari lain, dan mungkin saja memiliki planet-

planet seperti Bumi di dalam orbitnya, ide yang telah diusulkan sebelumnya oleh

4

filsuf-filsuf Yunani kuno seperti Democritus dan Epicurus. Pada abad berikutnya,

ide bahwa bintang adalah Matahari yang jauh mencapai konsensus di antara para

astronom. Untuk menjelaskan mengapa bintang-bintang ini tidak memberikan

tarikan gravitasi pada tata surya, Isaac Newton mengusulkan bahwa bintang-

bintang terdistribusi secara merata di seluruh langit, sebuah ide yang berasal dari

teolog Richard Bentley.

Astronom Italia Geminiano Montanari merekam adanya perubahan luminositas

pada bintang Algol pada 1667. Edmond Halley menerbitkan pengukuran pertama

gerak diri dari sepasang bintang “tetap” dekat, memperlihatkan bahwa mereka

berubah posisi dari sejak pengukuran yang dilakukan Ptolemaeus dan Hipparchus.

Pengukuran langsung jarak bintang 61 Cygni dilakukan pada 1838 oleh Friedrich

Bessel menggunakan teknik paralaks.

William Herschel adalah astronom pertama yang mencoba menentukan distribusi

bintang di langit. Selama 1780an ia melakukan pencacahan di sekitar 600 daerah

langit berbeda. Ia kemudian menyimpulkan bahwa jumlah bintang bertambah

secara tetap ke suatu arah langit, yakni pusat galaksi Bima Sakti. Putranya John

Herschel mengulangi pekerjaan yang sama di hemisfer langit sebelah selatan dan

menemukan hasil yang sama. Selain itu William Herschel juga menemukan

bahwa beberapa pasangan bintang bukanlah bintang-bintang yang secara

kebetulan berada dalam satu arah garis pandang, melainkan mereka memang

secara fisik berpasangan membentuk sistem bintang ganda.

Radiasi

Tenaga yang dihasilkan oleh bintang, sebagai hasil samping dari reaksi fusi

nuklear, dipancarkan ke luar angkasa sebagai radiasi elektromagnetik dan radiasi

partikel. Radiasi partikel yang dipancarkan bintang dimanifestasikan sebagai

angin bintang (yang berwujud sebagai pancaran tetap partikel-partikel bermuatan

listrik seperti proton bebas, partikel alpha dan partikel beta yang berasal dari

bagian terluar bintang) dan pancaran tetap neutrino yang berasal dari inti bintang.

Hampir semua informasi yang kita miliki mengenai bintang yang lebih jauh dari

Matahari diturunkan dari pengamatan radiasi elektromagnetiknya, yang terentang

5

dari panjang gelombang radio hingga sinar gamma. Namun tidak semua rentang

panjang gelombang tersebut dapat diterima oleh teleskop landas Bumi. Hanya

gelombang radio dan gelombang cahaya yang dapat diteruskan oleh atmosfer

Bumi dan menciptakan „jendela radio‟ dan „jendela optik‟. Teleskop-teleskop luar

angkasa telah diluncurkan untuk mengamati bintang-bintang pada panjang

gelombang lain.

Banyaknya radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh bintang dipengaruhi

terutama oleh luas permukaan, suhu dan komposisi kimia dari bagian luar

(fotosfer) bintang tersebut. Pada akhirnya kita dapat menduga kondisi di bagian

dalam bintang, karena apa yang terjadi di permukaan pastilah sangat dipengaruhi

oleh bagian yang lebih dalam.

Dengan menelaah spektrum bintang, astronom dapat menentukan temperatur

permukaan, gravitasi permukaan, metalisitas, dan kecepatan rotasi dari sebuah

bintang. Jika jarak bisa ditentukan, misal dengan metode paralaks, maka

luminositas bintang dapat diturunkan. Massa, radius, gravitasi permukaan, dan

periode rotasi kemudian dapat diperkirakan dari pemodelan. Massa bintang dapat

juga diukur secara langsung untuk bintang-bintang yang berada dalam sistem

bintang ganda atau melalui metode mikrolensing. Pada akhirnya astronom dapat

memperkirakan umur sebuah bintang dari parameter-parameter di atas.

2.2 Mengukur Jarak Bintang dengan Metode Paralaks

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, kata Parallaks bermakna perubahan semu

pada arah suatu benda, yang disebabkan oleh perubahan letak pemandang. Namun

demikian, kata Parallaks yang dipakai di sini diilhami oleh Parallax View, buku

yang ditulis oleh Slavoj Zizek, seorang filsuf Slovenia. Dalam sudut pandang

Zizekian, Paralaks dapat berarti memandang suatu obyek sedemikian rupa

sehingga obyek itu mengalami pergeseran atau berubah. Dengan demikian melalui

Parallaks, posisi, sudut pandang dan kemampuan epistemik dianggap relevan

6

terhadap perubahan. Selain itu, dalam taraf yang sederhana Parallaks dapat juga

dipahami sebagai model kritik yang bergeser dari mainstream atau yang lazim.

Secara umum Parallaks adalah perbedaan latar belakang yang tampak ketika

sebuah benda yang diam dilihat dari dua tempat yang berbeda. Misalnya,

acungkan jari telunjuk pada jarak tertentu (misalnya 30 cm) di depan mata kita.

Amati jari tersebut dengan satu mata saja secara bergantian antara mata kanan dan

mata kiri. Sehingga jari kita yang diam akan tampak berpindah tempat karena arah

pandang dari mata kanan berbeda dengan mata kiri sehingga terjadi perubahan

pemandangan latar belakangnya. “Perpindahan” itulah yang menunjukkan adanya

Parallaks.

Parallaks baru ditemukan untuk pertama kalinya pada tahun 1837 oleh Friedich

Bessel, seiring dengan teknologi teleskop untuk astronomi yang berkembang pesat

sejak Galileo menggunakan teleskopnya untuk mengamati benda langit pada

tahun 1609. Bintang yang diamati adalah 61 Cygni (sebuah bintang dirasi Cygnus/

angsa) yang memiliki Parallaks 0,29”. (Wikipedia : 2009)

Untuk menghitung jarak ke bintang, para astronom menghitung pergeseran yang

tampak pada bintang dalam kurun waktu satu tahun. Para astronom menggunakan

dua waktu yang berbeda dalam mengamati bintang selama satu tahun periode ini,

yaitu ketika bumi berada di tempat yang bersebrangan. Sepanjang bumi

mengelilingi Matahari, astronom melihat pergerakan bintang terhadap bintang-

bintang di belakangnya yang karena jaraknya lebih jauh, terlihat diam. Semakin

dekat bintang, parallaksnya semakin besar.

paralaks bintang merupakan salah satu metode untuk menentukan jarak bintang

yaitu dengan cara mengukur sudut paralaksnya.

7

Bayangkan bumi yang mengelilingi matahari atau berevolusi . Jika kita

mengamati sebuah bintang dan kita mengamati kembali bintang tersebut 6 bulan

kemudian, maka kita akan melihat adanya pergeseran letak. Pergeseran tersebut

diakibatkan perbedaan proyeksi bintang kelangit latar belakang. Untuk bintang

yang dekat,pergeseran tersebut cukup nampak sehingga kita dapat mengukurnya.

Sudut pergeseran bintang tersebut kita kenal sebagai sudut paralaks. Dengan

memanfaatkan prinsip trigonometri dan mengetahui berapa besar sudut tersebut

dan jarak Matahari-Bumi.

Kita akan dapat menghitung jarak bintang.

Karena sudut p sangat kecil, biasanya dalam satuan detik busur (“), maka

sehingga,

8

Oleh karena satuan yang berbeda, derajat dan radian, maka kita perlu

mengkonversi persamaan sebagai berikut:

Jarak Matahari-Bumi yaitu 1 AU (unit astronomi) atau 150 juta km. Maka

persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:

Kita dapat mendefinisikan satuan baru yaitu parsec (pc). Parsek yaitu jarak objek

dengan sudut paralaks 1 detik busur (") atau sama dengan 206280 AU atau

3.09x1016

m.

Sehingga persamaan dapat kita sederhanakan sebagai berikut.

Satu parsek sama dengan 3.26 tahun cahaya. Satu tahun cahaya merupakan jarak

yang ditempuh cahaya dalam 1 tahun. Laju cahaya yaitu sekitar 3x 108 m/s.

Sehingga jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun yaitu 9.4 x 1015

m.

9

Makin jauh suatu bintang, semakin kecil sudut paralaksnya, semakin sulit untuk

diukur ditambah parah lagi dengan adanya efek atmosfer Bumi. Umumnya besar

paralaks bintang kurang dari 1 detik busur. Efek atmosfer membatasi kita

sehingga sulit mengamati sudut paralaks lebih kecil dari 0.01" atau bintang pada

jarak lebih dari 100pc. Dibutuhkan satelit luar angkasa seperti Hipparcos yang

mampu mengamati paralaks bintang dengan akurasi 0.001" atau bintang pada

jarak 1000pc.

2.3 Mengukur Jarak bintang dengan Bintang Cepheid

Kita dapat menentukan jarak bintang dengan menghitung paralaksnya. Namun

metode paralaks itu hanya dapat digunakan untuk bintang-bintang dekat saja

karena teknologi yang kita miliki belum dapat menghitung paralaks dengan

ketelitian tinggi. Jarak terjauh yang bisa diukur dengan metode paralaks hanya

beberapa kiloparsek saja. Lalu bagaimana kita menghitung jarak bintang-bintang

yang lebih jauh? Atau bahkan menghitung jarak galaksi-galaksi yang jauh? Salah

satu caranya adalah dengan menggunakan hubungan periode-luminositas bintang

variabel Cepheid.

Sejarah metode penghitungan jarak ini berawal dari sebuah penelitian tentang

hasil pengamatan terhadap bintang variabel (bintang yang kecerlangannya

berubah-ubah) yang ada di galaksi Awan Magellan Besar dan Awan Magellan

Kecil (LMC dan SMC). Saat itu Henrietta Leavitt, astronom wanita asal Amerika

Serikat, membuat katalog yang berisi 1777 bintang variabel dari penelitian

tersebut. Dari katalog yang ia buat diketahui bahwa terdapat beberapa bintang

yang menunjukkan hubungan antara kecerlangan dengan periode variabilitas.

Bintang yang memiliki kecerlangan lebih besar ternyata memiliki periode

varibilitas yang lebih lama dan begitu pula sebaliknya. Bentuk kurva cahaya

bintang variabel jenis ini juga unik dan serupa, yang ditandai dengan naiknya

kecerlangan bintang secara cepat dan kemudian turun secara perlahan.

10

Bentuk kurva cahaya seperti itu ternyata sama dengan kurva cahaya bintang delta

Cephei yang diamati pada tahun 1784. Karena itulah bintang variabel jenis ini

diberi nama bintang variabel Cepheid. Penamaan ini tidak berubah walaupun

belakangan ditemukan juga kurva cahaya yang sama dari bintang Eta Aquilae

yang diamati beberapa bulan sebelum pengamatan delta Cepheid.

Hubungan sederhana antara periode dan luminositas bintang variabel Cepheid ini

bisa digunakan dalam menentukan jarak karena astronom sudah mengetahui

adanya hubungan antara luminositas dengan kecerlangan/magnitudo semu bintang

yang bergantung pada jarak. Dari pengamatan bintang Cepheid kita bisa dapatkan

periode variabilitas dan magnitudonya. Kemudian periode yang kita peroleh bisa

digunakan untuk menghitung luminositas/magnitudo mutlak bintangnya dengan

formula

M = -2,81 log(P)-1,43

Karena luminositas/magnitudo mutlak dan magnitudo semu berhubungan erat

dalam formula Pogson (modulus jarak), maka pada akhirnya kita bisa dapatkan

nilai jarak untuk bintang tersebut.

Kunci penentu agar metode ini dapat digunakan adalah harus ada setidaknya satu

bintang variabel Cepheid yang jaraknya bisa ditentukan dengan cara lain,

misalnya dari metode paralaks trigonometri . Jarak bintang akan digunakan untuk

menghitung luminositasnya dan selanjutnya bisa digunakan sebagai pembanding

untuk semua bintang Cepheid. Oleh karena itu, astronom sampai sekarang masih

terus berusaha agar proses kalibrasi ini dilakukan dengan ketelitian yang tinggi

supaya metode penentuan jarak ini memberikan hasil dengan akurasi tinggi pula.

Menghitung jarak bintang variabel Cepheid menjadi sangat penting karena kita

jadi bisa menentukan jarak gugus bintang atau galaksi yang jauh asalkan di situ

ada bintang Cepheid yang masih bisa kita deteksi kurva cahayanya. Di sinilah

keunggulan metode ini dibandingkan dengan paralaks, yang hanya bisa digunakan

untuk bintang-bintang dekat saja.

11

Lalu apa sebenarnya yang terjadi pada bintang Cepheid? Bintang ini mengalami

perubahan luminositas karena radiusnya berubah membesar dan mengecil. Proses

ini terjadi pada salah satu tahapan evolusi bintang, yaitu ketika sebuah bintang

berada pada fase raksasa atau maharaksasa merah. Jadi dengan mempelajari

bintang variabel Cepheid kita bisa menghitung jarak sekaligus mempelajari salah

satu tahapan evolusi bintang.

12

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Parallaks adalah perbedaan latar belakang yang tampak ketika sebuah beda yang

diam dilihat dari dua tempat yang berbeda. paralaks bintang merupakan salah satu

metode untuk menentukan jarak bintang yaitu dengan cara mengukur sudut

paralaksnya.

Makin jauh suatu bintang, semakin kecil sudut paralaksnya, semakin sulit untuk

diukur ditambah parah lagi dengan adanya efek atmosfer Bumi.

Untuk menghitung jarak bintang-bintang yang lebih jauh Atau bahkan

menghitung jarak galaksi-galaksi yang jauh Salah satu caranya adalah dengan

menggunakan hubungan periode-luminositas bintang variabel Cepheid.

Saran

Penulis mengharapkan agar pembaca mempunyai pengetahuan dan wawasan

mengenai materi benda – benda langit ini sebagai bekal mengajar nanti.

13

Daftar Pustaka

Lakmana,tri. bintang variabel cepheid sebagai indikator utama dalam tangga

jarak kosmik dan perannya dalam penentuan konstanta hubble.

http://tri.astraatmadja.org/bachelor_papers/as4110_cepheid.pdf diakses 11

Desember 2012

Dadc.2009.mengukur jarak bintang dengan paralaks. (online)

http://duniaastronomi.com/2009/05/mengukur-jarak-bintang-dengan-paralaks/

diakses 11 desember 2012

Dadc.2010. mengukur jarak bintang dengan bintang Cepheid. (online)

http://duniaastronomi.com/2010/03/mengukur-jarak-dengan-bintang-cepheid/

diakses 11 Desember 2012

Ditalia.2011.mengukur jarak dengan bintang Cepheid. (online)

http://blog.unsri.ac.id/ditalia/astronomi/mengukur-jarak-dengan-bintang-

cepheid/mrdetail/39140/ diakses 12 Desember 2012

Irawan,dian.2012. cara mengukur jarak bintang menggunakan metode paralaks

dan dengan bintang Cepheid. (online)

http://fisika-astronomy.blogspot.com/2012/11/mengukur-jarak-bintang-

menggunakan.html diakses 12 Desember 2012