1. Suatu besaran (pancaran) yang dapat diukur dengan
mudah, paling tidak secara kuantitaif, yaitu dengan
membandingkan dengan bintang lain
DND-2006
2. Sistem Magnitudo
Sebelum perkembangan fotografi, magnitudo bintang ditentukan
dengan mata.
DND-2006
Kepekaan mata untuk daerah panjang gelombang yang
berbeda tidak sama
Mata terutama peka untuk cahaya kuning hijau di daerah λ = 5
500 Å, karena itu magnitudo yang diukur pada daerah ini
disebut magnitudo visual atau mvis
3. Dengan berkembangnya fotografi, magnitudo bintang selanjutnya
ditentukan secara fotografi.
Pada awal fotografi, emulsi fotografi mempunyai kepekaan di
daerah biru-ungu pada panjang gelombang sekitar 4 500 Å.
Magnitudo yang diukur pada daerah ini disebut magnitudo
fotografi atau mfot
Sebagai contoh kita ambil perbandingan hasil pengukuran
magnitudo visual dengan magnitudo fotografi untuk bintang Rigel
dan Betelgeuse yang berada di rasi Orion. Rigel berwarna biru
sedangkan Betelgeuse berwarna merah.
DND-2006
4. Perbandingan bintang Rigel dan Betelgeuse.
Rigel (berwarna biru)
Betelgeuse (berwarna merah)
Menurut Hukum Planck dan Temperatur
permukaanWien, temperatur permukaan
nya lebih rendah daripada
bintang Rigel lebih tinggi
Rigel
daripada Betelgeuse
Akan memancarkan lebih Akan memancarkan lebih
banyak cahaya kuning
banyak cahaya biru daripada
daripada cahaya biru
cahaya kuning
Diamati secara fotografi akan Diamati secara visual akan
tampak lebih terang
tampak lebih terang daripada
daripada diamati secara
diamati secara visual (mvis
fotografi (mvis kecil dan mfot
besar dan mfot kecil).
besar).
DND-2006
5. Jadi untuk suatu bintang, mvis berbeda dari mfot. Selisih kedua
magnitudo tersebut, dinamakan indeks warna (Color Index – CI).
CI = mfot − mvis
DND-2006
. . . . . . . . . . .(4-11)
Makin panas atau makin biru suatu bintang, semakin kecil
indeks warnanya.
6. Distribusi energi spektrum bintang Rigel
λfot λvis
Intensitas
mfot - mvis = indeks warna
mvis = 0,14
CI = - 0,17
λ
mvis besar, mfot kecil
DND-2006
mfot = - 0,03
CI kecil
7. Distribusi energi spektrum bintang Betelgeus
λfot λvis
Intensitas
mfot = 2,14
mvis = 0,70
mfot - mvis = indeks warna
λ
mvis kecil, mfot besar
DND-2006
CI besar
CI = 1,44
8. Perbandingan distribusi energi spektrum (DES) bintang Rigel
dan Betelgeus
mfot mvis
Intensitas
CI Rigel
CI Betelgeus
DES Rigel
DES Betelgeus
λ
DND-2006
9. Untuk bintang deret utama yang spektrumnya termasuk kelas A0
(akan dibicarakan kemudian) harga mvis = mfot. Contoh bintang deret
utama dengan kelas spektrum A0 adalah bintang Vega.
Berdasarkan definisi indeks warna bintang Vega adalah nol (CI =
0)
Jadi bintang yang lebih biru atau lebih panas daripada Vega,
misalnya bintang Rigel indeks warnanya akan negatif.
Bintang yang lebih merah atau lebih dingin daripada Vega,
misalnya bintang Betelgeuse indeks warnanya akan positif
Rigel
: mfot = -0,03, mvis = 0,14
Betelgeuse : mfot = 2,14, mvis = 0,70
DND-2006
CI = − 0,17
CI = 1,44
10. Dengan berkembangnya fotografi, selanjutnya dapat dibuat pelat
foto yang peka terhadap daerah panjang gelombang lainnya,
seperti kuning, merah bahkan inframerah.
Pada tahun 1951, H.L. Johnson dan W.W. Morgan mengajukan
sistem magnitudo yang disebut sistem UBV, yaitu
B = magnitudo semu dalam daerah biru (λef = 4350 Å)
DND-2006
U = magnitudo semu dalam daerah ultraviolet (λef = 3500 Å)
V = magnitudo semu dalam daerah visual (λef = 5550 Å)
12. Dalam sistem Johnson – Morgan (sistem UBV)
Indeks warna adalah U-B dan B-V
Untuk bintang panas B-V kecil.
Harga tetapan dalam pers. (4-3)
m = -2,5 log E + tetapan
diambil sedemikian rupa sehingga untuk bintang deret utama
kelas A0 (misalnya bintang Vega)
U=B=V
DND-2006
CI = 0
13. Pada abad kedu seorang astronom Yunani , yang bernama
Hippravhos mambuat katalog bintang, yaitu dengan membagi
bintang menurut terangnya ke dalam 6 kelompok. Bintang
paling terang tergolong mangitudo kesatu, yang lebih lemah
hampir tak terlihat mata mangitudo keenam
Mangitudo:
DND-2006
1
2
3
4
5
6
14. Tp Galileo Galilei mengubahnya dan Galileo mengemukakan
bahwa ada bintangt yang cahayanya lebih redup daripada
bintang bermangitudo 6. Selanjutnya John Herschel
mendapatkan bahwa kepekaan mata bersifat logaritmik, bahwa
bintang bermangitudo satu ternyata lebih terang 100x dari
bintang bermangitudo enam. Pada tahun 1856 Pogson
memberikan defisini sebagai berikut:
ma – mb = -2,5log(Ea/Eb)
DND-2006
15. Mangitudo semu beberapa bintang langit
Nama Bintang
Mangitudo
Polaris
2
Regulu
1.5
Pollux
1.16
Spica
1
Aldebaran
1
Betelgeuse
0.8
Procyon
0.5
Vega
0
Capella
0
Sirius
-1.42
Jupiter
Bulan Purnama
DND-2006
-2.5
-13
Matahari
-26.7
16. Untuk menyatakan Luminositas atau kuat cahaya
sebenarnya sebuah bintang, kita definisikan besaran
mangitudo mutlak, yaitu mangitudo bintang yang
diandaikan diamati dari jarak d( dalam parsec). Skala
Pogson untuk mangitudo mutlak diberi simbol M adlah
menjadi
m – M = -5+5logd
DND-2006
17. Dari rumus di atas jika M diketahui dan m dapat diamati,
maka d dapat ditentukan (jarak bintang dapat ditentukan).
Demikian juga sebaliknya, jika m dan p dapat ditentukan,
maka M dapat dicari. Untuk menentukan M ada beberapa
cara yang bisa dilakukan diantaranya adalah
DND-2006
18. Dari rumus Pogson dapat kita tentukan perbedaan mangitudo
mutlak dua bintang yang luminositasnya masing-masing L 1 dan L2,
yaitu
Untuk bintang ke-1: M1 = -2,5log L1/4π(102) + C
Untuk bintang ke-2: M2 = -2,5log L2/4π(102) + C
Jika kedua persamaan di ats kita kurangkan, akan diperoleh,
M1 – M2 = 2,5 log L1/L2
DND-2006
19. Diagram Hertzsprung-Russel (H-R)
Pada tahun 1911, seorang astronom Denmark
bernama Eijnar Hertzsprung membandingkan
hubungan antara magnitudo & indeks warna di
dalam gugus Pleiades dan Hyades.
Ejnar Herztprung
Henry Norris Russel (1873 – 1967)
(1877 – 1957)
Kemudian pada 1913, Henry Norris Russell,
seorang Ph.D dari Universi-tas Princeton,
membuat plot hubung-an antara magnitudo
mutlak & spektrum bintang
DND-2006
20. Hasil yang mereka peroleh sekarang dikenal sebagai diagram
Hertzsprung-Russell atau diagram H-R.
DND-2006
Diagram H-R ini menunjukkan hubungan luminositas (atau
besaran lain yang identik, seperti magnitudo mutlak) dan
temperatur efektif (atau besaran lain, seperti indeks warna (B V) atau kelas spektrum .
22. Dari diagram H-R ini dapat kita lihat bahwa bintang-bintang
berkelompok dalam empat kelompok besar yaitu,
Bintang Deret Utama (Main Sequence)
Bintang Raksasa (Giants)
Maharaksasa (Supergiants)
Katai Putih (White Dwarf)
Sebagian besar bintang-bintang berada dalam deret utama.
DND-2006
23. Dari diagram dapat kita lihat bahwa bintang yang mempunyai
temperatur sama, tetapi kelompoknya berbeda akan
mempunyai luminositas yang berbeda.
DND-2006
