Materi tentang Bintang bag. 2

 A.2  SISTEM MAGNITUDO

            Magnitudo yang telah dibicarakan sebelumnya diukur berdasarkan kepekaan mata yang berada pada daerah λ = 5500 A^o (cahaya kuning – hijau), karena itu magnitudonya disebut magnitudo visual (m_v). Sejak akhir abad ke-19, fotografi mulai berkembangdan para astronom mulai menggunakannya untuk menentukan magnitudo bintang. Dibandingkan dengan mata, emulsi fotografi lebih peka pada cahaya biru – ungu yang berada pada daerah λ = 4500 A^o. Magnitudo yang diukur secara fotografi ini disebut magnitudo fotografi (m_fot).

            Pengukuran dengan magnitudo visual dan magnitudo fotografi untuk bintang yang sama akan terdapat perbedaan. Sebagai contoh kita bandingkan antara bintang Rigel dan bintang Betelgeuse yang berada di rasi Orion. Bintang Rigel berwarna biru dan bintang Betelgeuse berwarna merah. Jika diamati secara fotografi, bintang Rigel akan tampak lebih terang daripada jika diamati secara visual. Hal ini terjadi karena bintang Rigel yang berwarna biru akan lebih banyak memancarkan cahaya biru; dalam hal ini m_v > m_fot (makin terang suatu bintang, makin kecil magnitudonya). Sebaliknya, bintang Betelgeuse yang berwarna merah akan lebih terang jika diamati secara visual daripada secara fotografi, karena bintang ini lebih banyak memancarkan cahaya kuning daripada cahaya biru, dengan demikian m_v < m_fot.

            Jadi pada umumnya, untuk setiap bintang, harga m_v berbeda dengan m_fot. Selisih kedua magnitudo itu, yaitu magnitudo fotografi dikurangi magnitudo visual, disebut Indeks Warna (m_fot – m_v). Makin panas atau biru suatu bintang, makin kecil indeks warnanya. Karena adanya selisih ini, perlu diadakan pembakuan titik nol kedua magnitudo tersebut. Dari persamaan (3) diperoleh :

                     m_{v = -2,5 log Ev + Cv}

                   m_{fot = -2,5 log Efot + Cfot}                                          (5)

dengan Cv dan Cfot adalah konstanta (tetapan). Tetapan Cv dan Cfot ini dapat diambil sedemikian rupa sehingga

             m_v =  m_fot                                                                         (6)

Untuk memenuhi kondisi ini, digunakan bintang Vega (kelas spektrum AOV) sebagai bintang standar. Dengan demikian indeks warna bintang Vega adalah nol.

           ( mfot - mv )vega = 0

Berdasarkan definisi ini, untuk bintang yang lebih biru dari Vega, indeks warnanya akan negatif. Sebagai contoh, magnitudo fotografi bintang Rigel m_fot = -0,03 dan magnitudo visualnya adalah m_v = 0,14, jadi indeks warna bintang Rigel adalah m_fot  - m_v = -0,17. Sebaliknya untuk bintang yang lebih merah dari Vega, indeks warnanya negatif. Sebagai contoh, bintang Betelgeuse yang mempunyai magnitudo fotografi m_fot = 2,14 dan m_v = 0,70, sehingga indeks warnanya adalah m_fot  - m_v = 1,44.

            Pada awalnya, pelat fotografi hanya peka pada cahaya biru–ungu. Dengan makin berkembangnya fotografi, maka dapat dibuat pelat potret yang peka pada daerah panjang gelombang lainnya, seperti daerah kuning, merah, bahkan inframerah. Kemudian, dengan mengkombinasikan pelat potret dengan filter, dapat diperoleh berbagai sistem magnitudo.      

Pada tahun 1951, H.L. Johnson dan W.W. Morgan memperkenalkan sistem magnitudo yang disebut sistem UBV, yaitu :

            U = magnitudo semu dalam daerah ungu (m_U) dengan λ_ef = 3600 A^o

            B = magnitudo semu dalam daerah biru (m_B) dengan λ_ef = 4300 A^o

            V = magnitudo semu dalam daerah visual (m_V) dengan λ_ef = 5500 A^o

                                                                          

            Gambar 1. Daerah Kepekaan Pengukuran Magnitudo

Dalam sistem ini, indeks warnanya adalah U – B dan B – V. untuk bintang standar Vega, U = B = V atau U – B = B – V = 0. Dengan demikian, bintang yang mempunyai harga (B – V) > 0, maka bintang tersebut labih merah dari Vega, sebaliknya, bintang dengan (B – V) < 0, akan lebih biru dari Vega. Gambar 1. Menunjukkan fungsi kepekaan untuk sistem magnitudo UBV.

            Dewasa ini pengamatan fotometri tidak lagi menggunakan pelat film, tetapi dilakukan dengan menggunakan kamera CCD (digital), sehingga untuk menentukan bermacam-macam sistem magnitudo hanya ditentukan oleh filter yang digunakannya saja. Selain sistem magnitudo yang dibicarakan diatas, masih ada lagi sistem magnitudo lainnya seperti yang diperlihatkan dalam Tabel. 2.

Tabel. 2 Berbagai Sistem Magnitudo

yang sering digunakan dalam penelitian Astronomi

Sistem Magnitudo	Magnitudo	Warna	λ Efektif (Ao)	Lebar Pita (Ao)
Sistem UGR dari Becker	U	Ultraviolet	3.690	500 – 700
	G	Hijau	4.680
	R	Merah	6.380
Sistem UBV dari Johnson dan Morgan	U	Ultraviolet	3.500	800 – 1000
	B	Biru	4.350
	V	Kuning	5.550
Sistem Stromgren (Sistem ubvy)	u	Ultraviolet	3.500	~ 200
	v	Violet	4.100
	b	Biru	4.670
	y	Hijau	5.470
Sistem Stebbins dan Withford	U	Ultraviolet	3.550	600 - 1500
	V	Violet	4.200
	B	Biru	4.900
	G	Hijau	5.700
	R	Merah	7.200
	I	Inframerah	10.300

Di sadur dari buku astronomi 2009.