B.7 Matahari adalah Bintang

Untuk mendapatkan gambaran bagaimanakah wujud bintang-bintang itu, kita amati bintang yang ada di dalam sistem tatasurya kita yaitu matahari. Wujud bintang yang lain tidak jauh berbeda dengan matahari. Perbedaannya terdapat dalam hal suhu, warna, ukuran, massa, dan komposisi gasnya.

          

Gambar 2. Matahari merupakan sebuah Bintang

       Matahari kita merupakan dapur raksasa tempat proses ledakan nuklir yang sangat dahsyat. Pada pusat matahari terjadi ledakan inti hydrogen menjadi helium. Dari proses itu lahirlah panas yang tinggi, di pusat matahari suhunya sekitar 35 juta derajat celcius. Panas itu merambat dari bagian dalam ke bagian luar bola matahari. Di permukaannya tercatat suhu sekitar 6.000 derajat celcius. Panas inilah yang dipancarkan ke ruang angkasa hingga mencapai permukaan bumi setelah menempuh jarak 149,6 juta km.

                                   

Gambar 3. Susunan Matahari

       Bola matahari berjari-jari 1.380.000 km. bagian luarnya yang tampak menyerupai piringan berwarna emas, dinamakan fotosfer (photosphere). Bagian ini sebenarnya tidaklah selicin yang tampak dari bumi, melainkan terdiri atas gelembung seperti di permukaan air yang sedang mendidih. Sebuah gelembung di permukaan matahari itu bergaris tengah sekitar 1.000 km.

       Diatas permukaan fotosfer terdapat lapisan atmosfer matahari yang paling bawah yang materialnya sangat jarang. Lapisan ini dinamakan khromosfer (Chromosphere). Diluarnya terdapat lapisan korona (corona). Pada permukaan fotosfer itu ada kalanya terjadi semburan material matahari ke arah luar yang kemudian jatuh kembali ke permukaan matahari. Itulah yang dinamakan prominences. Ketiga lapisan terakhir itu sering kali tampak jelas pada waktu gerhana matahari total.

       Di permukaan matahari juga terdapat fenomena lain yang disebut bintik matahari (sunspots). Bintik matahari adalah bagian permukaan matahari yang suhunya lebih rendah daripada suhu di sekitarnya. Lebih-lebih lagi di tengah antara bintik-bintik itu terdapat begian yang memancar jauh lebih terang. Bagian yang terang dinamakan flare.           Material matahari yang disemburkan jauh dari permukaannya, ada juga yang mencapai atmosfer bumi, terutama di daerah kutub. Cahaya itu dikenal sebagai aurora.

      

Gambar 5. Photosphere

     

Gambar 6. Chromosphere

              

Gambar 7. Corona

       Matahari merupakan bintang yang berwarna kuning. Bintang lain yang sewarna ialah Capella pada rasi Auriga. Di atas telah dikatakan, bahwa antares berwarna merah. Perbedaan warna itu antara lain disebabkan perbedaan suhu bintang tersebut. Yang kuning bersuhu lebih tinggi daripada yang berwarna merah. Yang lebih panas dari matahari adalah bintang yang berwarna putih seperti bintang Sirius pada rasi Canis Mayor dan Vega pada rasi Lyra. Bintang yang paling panas berwarna kebiru-biruan seperti bintang Spica pada rasi Virgo.

       Orang melihat kenyataan bahwa matahari dikelilingi oleh planet-planet yang orbitnya berbentuk hampir mendekati bentuk lingkaran dan lintasannya hampir berimpitan. Arah peredaran semua planet itu sama, yaitu berlawanan dengan arah perputaran jarum jam, jika kita memandangnya dari Kutub Utara. Ternyata arah revolusi planet-planet itu sama dengan arah rotasi matahari. Lebih dari itu, rotasi sebagian besar planet dan satelit-satelitnya juga berarah sama. Arah seperti itu dinamakan juga arah negatif. Arah gerakan benda langit yang berlawanan dengan arah tersebut dinamakan arah positif, seperti arah peredaran matahari, terbit dari timur, lalu naik, dan terbenam di barat. Demikian juga peredaran harian bintang dan bulan, jika kita mengamati dari bumi.       

       Melihat kenyataan itu, ahli astronomi dan ahli fisika menggunakan hukum yang berlaku bagi benda yang berputar untuk menganalisis kejadian yang berlaku di alam. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tatasurya terbentuk dari material purba yang berputar dengan arah seperti diatas, arah negatif. Sekalipun pada kenyataannya terdapat penyimpangan arah rotasi dari arah yang umum.

 Sumber: Buku Pembinaan Guru Pembina OSN Astronomi 2009

READ MORE - B.7 Matahari adalah Bintang

Quasars

Dalam tahun 1960 ditemukan dua sumber radio yang diidentifikasi bersumber dari suatu bintang. Tahun 1963 ditemukan lagi dua buah sumber ‘bintang radio’. Hal ini merupakan objek yang sangat membingungkan para astronom sebab spektrum optisnya memperlihatkan garis emisi yang pada mulanya tidak dapat diidentifikasi dengan unsur kimia yang ada. Karena sumber radio ini tampak menyerupai bintang dalam teleskop optis dan cirinya sangat mirip bintang, maka objek ini dinamakan ‘quasars’(quasi stellar radio sources) atau sering pula disebut ‘QSS’.

quasars (quasi stellar radio sources)

                        Dalam tahun 1963 Schmidt menemukan bahwa spektrum quasars memiliki pergeseran merah yang sangat besar. Hal ini sangat membingungkan para astronom karena objek ini relatif terang. Pergeseran merahnya menandakan bahwa objek ini sangat jauh namun dia merupakan sumber energi yang sangat luar biasa besarnya, jauh lebih besar daripada benda yang dikenal dalam astronomi dewasa ini. Berdasarkan perhitungan, energinya mencapai beberapa kali lebih besar dari keseluruhan energi dari seluruh bintang dalam galaksi Bima Sakti.

                        Sejak tahun 1980-an telah ditemukan lebih banyak lagi objek seperti ini, bahkan sampai ratusan quasars, dan ternyata semuanya memiliki cirri yang sama. Umumnya quasars sangat terang dalam seluruh panjang gelombang. Energi radionya seterang galaksi radio yang paling terang dan cahaya kasatmatanya jauh lebih terang daripada galaksi eliptis yang paling terang dan magnitudo mutlaknya mencapai rentang antara -25 samai -26. Dalam kenyataannya, cahayanya sangat biru, lebih biru dari semua bintang di langit. Salah satu cirinya yang dapat dikenal adalah radiasi ultravioletnya yang sangat berlebihan dibandingkan dengan bintang atau galaksi biasa. Hampir semua QSS ini variabel, baik dalam emisi radio maupun dalam cahaya kasatmatanya, dan variasinta tidak teratur atau acak. Karena QSS itu luminositasnya tinggi, perubahan dalam magnitudonya berarti terjadi pelepasan energi dalam jumlah yang amat besar secara tiba-tiba.

            Spektrum quasars mempunyai beberapa komponen, diantaranya :

                        Perhitungan dari perubahan terangnya objek ini dapat disimpulkan bahwa objek ini berdiameter sekitar satu tahun cahaya. Sedangkan rerata galaksi berdiameter dalam ukuran ribuan tahun cahaya. Sedangkan rerata galaksi berdiameter dalam ukuran ribuan tahun cahaya. Pergeseran Doppler yang sangat besar menunjukkan bahwa objek ini menjauh dengan laju sekitar 0,9 laju cahaya. Kebanyakan peneliti memandang pergeseran merah dari quasars ini sebagai indikasi bahwa jaraknya amat jauh dan memiliki laju yang jauh lebih besar dari kebanyakan galaksi lainnya, dengan kecepatan sampai 225.000 km/s. Menurut grafik Hubble, ini menunjukkan jaraknya antara 10 sampai 12 milyar tahun cahaya. Jarak ini mendekati batas teoritik dari ukuran jagat raya yang nampak. Bila gerak menjauhi kita relative terhadap objek makin mendekati laju cahaya, gelombang cahaya yang kita terima menjadi makin memanjang, tidak lagi dalam gelombang cahaya, tetapi dalam gelombang radio.

                        Penemuan bahwa semua quasars itu berada pada jarak yang sangat jauh serta memiliki laju yang sangat besar, ini memberikan dukungan yang sangat kuat pada hukum Hubble, dan secara langsung telah memperkuat teori The Big Bang yang menyatakan bahwa jagad raya ini mengembang dan telah berubah dengan waktu. Bila quasars itu betul-betul begitu jauh, sesungguhnya kita melihat balik dalam waktu dan melihat sisa-sisa dari tahapan awal dari alam semesta kita, mungkin sebelum sistem galaksi yang sebenarnya itu tersusun.

The Big Bang Theory 

                        Dalam tahun 1965 ditemukan adanya radiasi yang amat lemah dari semua arah dalam ruang angkasa dan pada panjang gelombang yang sama. Inilah panjang gelombang khusus yang telah diramalkan oleh Gamov dan Dicke yang diterima dari ledakan Big Bang asli yang tetap mengalir melalui alam semesta. Radiasinya adalah pada daerah sinar-x tetapi bertambah panjang karena kecepatan radial sehingga sekarang radiasi yang kita terima sebagai gelombang radio yang panjang. Penemuan ini telah memberikan bukti yang lebih banyak lagi bagi teori Big Bang.

            Matahari merupakan salah satu bintang diantara jutaan bintang yang membentuk galaksi Bima Sakti. Matahari terletak diantara jutaan bintang yang membentuk Galaksi Bima Sakti. Matahari terletak 30.000 tahun cahaya dari pusat galaksi kita dan 10.000 tahun cahaya dari bagian tengah galaksi kita. Bagian tengah galaksi ditempati antara lain bintang raksasa. Jari-jari sebuah bintang raksasa ada yang 390 kali panjang jari-jari matahari, atau lebih besar daripada jari-jari planet Mars. Bintang raksasa bernama Antares dapat anda amati pada bagian perut Rasi Scorpio, sebuah bintang merah yang paling terang pada rasi itu. Banyak bintang raksasa yang lain, bahkan banyak lagi yang lebih besar.

                        Letak matahari pada salah satu ujung galaksi itu. Matahari tidak termasuk bintang raksasa, melainkan berukuran sedang saja, sama dengan Alpha Centauri, tetangganya.         Dari bumi kita hanya bisa mengamati sebagian saja dari Bima Sakti kita karena kita berada di dalamnya. Bagian dari Bima Sakti yang tampak itu merupakan bintang-bintang bertebaran di langit.

                   Sejak zaman dahulu, orang-orang telah mengamati bintang-bintang di langit. Bintang–bintang  itu kelihatan membentuk gugusan yang menimbulkan kesan lukisan seperti binatang, manusia, atau benda lain. Lahirlah nama-nama gugus bintang (rasi, konstelasi) seperti Cancer, Scorpio, Orion, Ursa Mayor, Crux, dan banyak lagi. Orang memberi nama rasi bintang itu sesuai dengan bayangan yang timbul dalam fantasinya. Rasi Orion di Indonesia dinamakan Waluku. Kelompok bintang yang oleh orang-orang Yunani diberi nama Crux, bentuknya seperti layang-layang dan nelayan menamainya bintang pari. Crux digunakan untuk menentukan arah selatan. Jika dari bintang yang paling atas ditarik garis ke bintang yang paling bawah, maka garis selanjutnya itu menunjukkan arah selatan. Pada waktu yang sama, di sebelah utara kita dapat melihat rasi bintangUrsa Mayor, yang di negara kita diberi nama bintang Biduk. Dua bintang yang paling depan menunjuk arah Utara.

12 Rasi Bintang

       Ada 12 kelompok bintang yang selalu lewat sekitar titik di atas kepala kita yang tinggal di daerah Khatulistiwa. Deretan rasi bintang itu membentuk gelangyang dinamakan Zodiak. Nama kedua belas rasi bintang itu ialah Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitarius, Capricornus, Aquarius, dan Pisces. Waktu yang baik untuk mengamati bintang ialah malam hari yang cerah, pada saat tidak ada bulan. Usahakan pula agar lampu di sekitar kita tidak dinyalakan.

READ MORE - Quasars

Galaxy part 4

Magellan Cloud

1. Galaxy Irregular

A few percent of galaxies are very bright in the sky is classified as irregular galaxies. Type of irregular galaxy is divided into two groups: the so-called group I and group IRR IRR II. IRR Group I consists of classes O and B stars and bright nebulae. Examples of this first group of the IRR is Large Magellanic Cloud and Small Magellanic Cloud, a neighboring galaxy closest to us. This type of galaxy contains many star clusters, variable stars, maharaksasa, and nebula gas. These galaxies consist of old stars and young stars.

Galaxy II still resembles IRR IRR I, but did not reveal the existence of a star or star cluster that can be clearly separated from this galaxy that remain reveal the composition of an amorphous (amorphous). This marks the stars in this galaxy is not bright enough to be observed separately own. Besides the three types of galaxies that have been described, there are several other types such as type of CD, N, and S.



2. Radio Galaxy



The discovery of cosmic radio waves in 1931 showed that a continuous radio energy is emitted from the disk and halo of our galaxy. Since World War II have been found thousands of radio sources deskrit that each occupies a very small region in the sky. The vast majority of sources is known as ekstragalaktika deskrit.

The first identification of radio sources with ekstragalaktik object is made in the year 1951. One of the strongest radio sources in space was found in 1948, called Cygnus A in the constellation Cygnus. Although all the galaxies emit radio waves, most of them are normal, just like the Milky Way galaxy, which emits radio waves with continuous spectrum emitted from the disk and halo, and the amount of radiation between 1033 until 1034 reratanya Js, very small when compared to visible wave energy generated . Besides, in many galaxies have been observed the existence of neutral hydrogen line. Doppler shift of the emission line, indicating the same radial velocity for a galaxy, just as the shift of spectral lines kasatmatanya.

Instead there are galaxies that emit radio waves exceptional in very large quantities around 1037 Js, an amount of energy equal to or greater than the luminosity optisnya, so dinakan radio galaxies. Radio galaxies in all aspects of visual resemble normal galaxies, but others have a unique cirri, which is linked to its radio luminosity is extraordinary. For example, the galaxy NGC 1068, emit radio energy 100 times the ordinary spiral galaxy. Similarly, M87, a giant galaxy in the constellation Virgo eleptik emit radio energy thousands of times more of these types of galaxies are the brightest.

Cen A galaxy with radio track

Some types of radio galaxies are quite complex as the source Cygnus A that although the distance is 1 billion light years, but has the strongest radio sources observed. Power emitted by the source Cygnus A on the radio frequency of about 1038 J / s, far more than the visible light produced by the visible galaxy. It turns out some very strong sources of radio galaxies to determine its amazing, like having the power up to 1040 J / s or about 100 trillion times the luminosity of the sun. This is a very compressed object, and have a very strong magnetic field. All this indicates that this object is a powerful source of energy that clog small. It is estimated that energy comes from a thousand million times the mass of solar masses.

READ MORE - Galaxy part 4

Galaksi part 4

1. Galaksi Tak Beraturan 

          Beberapa persen dari galaksi yang amat terang di langit adalah tergolong galaksi tak teratur. Jenis galaksi irregular ini terbagi dalam dua kelompok yaitu yang disebut kelompok Irr I dan kelompok Irr II. Kelompok Irr I terdiri dari bintang kelas O dan B dan nebula terang. Contoh dari kelompok Irr I ini adalah Awan Magellan Besar dan Awan Magellan kecil, suatu galaksi tetangga yang paling dekat dengan kita. Galaksi tipe ini berisikan banyak gugus bintang, bintang variabel, maharaksasa, dan nebula gas. Galaksi ini terdiri dari bintang tua maupun bintang muda.

             Galaksi Irr II tetap menyerupai Irr I, tetapi tidak menampakkan adanya bintang ataupun gugus bintang yang bisa dipisah secara jelas dari galaksi ini sehingga tetap menampakkan susunan yang tak berbentuk (amorfus). Ini menandakan bintang-bintang dalam galaksi ini tidak cukup terang untuk bisa diamati secara terpisah sendiri. Disamping tiga jenis galaksi yang telah diuraikan, masih ada beberapa tipe lain seperti tipe CD, N, dan S.

Awan Magellan Besar

2. Galaksi Radio 

                 Penemuan gelombang radio kosmik dalam tahun 1931 memperlihatkan bahwa energi radio kontinu itu dipancarkan dari piringan dan halo dari galaksi kita. Semenjak perang dunia II telah ditemukan ribuan sumber radio deskrit yang masing-masing menempati wilayah yang sangat kecil di langit. Sebagian terbesar dari sumber deskrit ini dikenal sebagai ekstragalaktika.

             Identifikasi pertama sumber radio dengan objek ekstragalaktik ini di buat dalam tahun 1951. Salah satu sumber radio yang terkuat di antariksa ditemukan dalam tahun 1948 yang dinamakan Cygnus A di rasi bintang Cygnus. Walaupun semua galaksi memancarkan gelombang radio, kebanyakannya adalah normal, sama seperti galaksi Bima Sakti, yang memancarkan gelombang radio dengan spektrum kontinu yang dipancarkan dari piringan dan halo, dan jumlah radiasi reratanya antara 10³³  sampai 10³⁴ Js, sangat kecil jika dibandingkan energi yang dihasilkan gelombang kasatmata. Disamping itu dalam banyak galaksi telah diamati adanya garis hydrogen netral. Pergeseran Doppler dari garis emisi ini menandakan kecepatan radial yang sama untuk suatu galaksi, sama seperti pergeseran garis spektrum kasatmatanya.

Sebaliknya ada galaksi yang memancarkan energi radio yang luar biasa dalam jumlah yang sangat besar sekitar 10³⁷ Js, suatu jumlah energi yang sama dengan atau lebih besar daripada luminositas optisnya, sehingga dinakan galaksi radio. Galaksi radio dalam semua aspek visualnya menyerupai galaksi biasa, tetapi yang lainnya memiliki cirri yang unik, yang berkait dengan luminositas radionya yang luar biasa. Misalnya galaksi NGC 1068, memancarkan energi radio 100 kali galaksi spiral biasa. Demikian pula M87, suatu galaksi eleptik raksasa di rasi virgo memancarkan energi radio ribuan kali lebih banyak dari jenis galaksi ini yang paling terang.

Cen A dengan gambar gelombang radionya.

              Beberapa jenis galaksi radio yang cukup komplek seperti sumber Cygnus A yang walaupun jaraknya 1 milyar tahun cahaya namun memiliki sumber radio terkuat yang teramati. Daya yang dipancarkan sumber Cygnus A pada frekuensi radio sekitar 10³⁸ J/s, jauh lebih banyak daripada cahaya kasatmata yang dihasilkan oleh galaksi yang terlihat. Ternyata beberapa sumber yang amat kuat dalam galaksi radio menentukan sifatnya yang luar biasa, seperti memiliki daya sampai 10⁴⁰  J/s atau sekitar 100 triliun kali luminositas matahari. Ini merupakan objek yang sangat mampat, dan memiliki medan magnetik yang sangat kuat. Semua ini menunjukkan bahwa objek ini adalah suatu sumber energi yang sangat kuat yang kecil mampat. Diperkirakan energinya berasal dari massa yang ribuan juta kali massa matahari. 

READ MORE - Galaksi part 4