Bintang

1
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.
2
Garis Besar

• Nature Bintang
• Anatomi Bintang
• Keragaman Jenis Bintang
• Daur Hidup Bintang

3
Nature Bintang
4
Mengenal Bintang

• Astronomi
• Sains tertua
• Bintang menghiasi langit malam
• Terdistribusi dalam konfigurasi yang tetap

5
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.
6
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.
7
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

8
Teleskop

• Disain Optik
• Pembias (menggunakan lensa)
• Pemantul (menggunakan cermin)
• Jenis Pengamatan
• Astrometri (posisi)
• Fotometri (intensitas)
• Spektroskopi (warna)

9
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.
10
Telescopes
11
Orbiting Observatories

• Great Observatories
• Hubble Optic
• Spitzer Infrared
• Chandra X-Ray

12
Spektrum Bintang
13
Spektrum dari 7 bintang dengan kelas spektrum
yang berbeda, yaitu O, B, A, F, G, K, dan M
14
Anatomi Bintang
15
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

16
(No Transcript)
17
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.
18
Aurora interaksi angin Matahari dan medan
magnet Bumi
19
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

20
(No Transcript)
21
Jenis Bintang

• Perbedaan
• Massa
• Warna
• Kecerlangan
• Kecerlangan mutlak
• Energy output
• Luminositas
• Kecerlangan tampak
• Umur

22
Warna, temperatur, dan panjang gelombang
23
Mass / MSun Luminosity / LSun Effective Temp (K) Radius /RSun Main sequence
Mass / MSun Luminosity / LSun Effective Temp (K) Radius /RSun lifespan
(years)
0.1 310-3 2,900 0.16 21012
0.5 0.03 3,800 0.6 21011
0.75 0.3 5,000 0.8 31010
1 1 6,000 1 11010
1.5 5 7,000 1.4 2109
3 60 11,000 2.5 2108
5 600 17,000 3.8 7107
10 10,000 22,000 5.6 2107
15 17,000 28,000 6.8 1107
25 80,000 35,000 8.7 7106
60 790,000 44,500 15 3.4106
24
MengukurJarakAstronomis
Apakah obyek- obyek langit di image/citra
jaraknya sama?
25
MengukurJarakAstronomis

• Menentukan Jarak Matahari

Diukur sudut ?max dan jarak Bumi-Venus. Jarak
Bumi-Matahari (1 AU) ditentukan dengan
trigonometri, rE rEV / cos ?max
26
MengukurJarakAstronomis
Menentukan Jarak Bintang (dekat)

• Paralax trigonometri
• Perpindahan posisi terprojeksi bintang karena
  gerak tahunan Bumi mengelilingi Matahari

1 AU 150 jt km
27

• Paralax Trigonometri

b covers an angle a2p r covers an angle
360 maka 2p r / b 360/ a jadi r (360/2 p
a) b
28
MengukurJarakAstronomis
Menentukan Jarak Bintang (dekat)

• Paralax trigonometri

Sudut paralax, p, dinyatakan dengan arc
seconds. d 1 pc utk sdt paralx, p 1 arcsec
1pc 3,26 thn cahaya.
29
MengukurJarakAstronomis
Bintang variabel Cepheid
Hubungan ketat antara Luminositas dan Periode
variabilitas
30
Diagram Hertzsprung-Russel

• Tahapan Evolusi Bintang
• Main-sequence (Deret Utama)
• Raksasa Merah
• Katai Putih

31
Jalan Hidup Bintang
32
Lahirnya Bintang
33
(No Transcript)
34
Daerah Pembentukan Bintang pada Galaksi
35
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

36
Deret Utama dan Kematian Bintang

• Bintang seukuran Matahari
• Pembakaran hidrogen dengan laju cepat
• Meninggalkan Deret Utama
• Pembakaran Hidrogen
• Raksasa Merah
• Mulai collapse
• Katai Putih

37
(No Transcript)
38
Deret Utama dan Kematian Bintang

• Bintang besar
• Collapse dan fusi berlanjut
• Inti besi terbentuk
• Catastrophic collapse
• supernova

39
(No Transcript)
40
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

41
(No Transcript)
42
(No Transcript)
43
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
44
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?