FOTOMETRI OBJEK LANGIT

Transkripsi

1 FOTOMETRI OBJEK LANGIT Kecerahan Cahaya Bintang: * Semu (apparent) * Mutlak (absolute) * Bolometrik Warna Bintang Kompetensi Dasar: Memahami konsep dasar astrofisika Judhistira Aria Utama, M.Si. Lab. Bumi & Antariksa Jur. Pendidikan Fisika FPMIPA UPI

2 Kecerahan Cahaya Bintang Salah satu jendela informasi radiasi GEM di permukaan Bumi cahaya tampak. Kecerahan cahaya bintang yang sampai kepada pengamat dinyatakan dalam skala magnitudo. Makin kecil nilai numerik skala magnitudo, semakin cerah/terang suatu bintang. Skala Pogson didefinisikan sebagai: E m m 2,5log E

3 E m m 2,5log E Dalam persamaan di atas: m 1 dan m 2 magnitudo semu bintang 1 dan 2 E 1 dan E 2 fluks energi yang diterima dari bintang 1 dan 2 Magnitudo semu tidak menyatakan kualitas terang bintang yang sesungguhnya dipengaruhi faktor JARAK dan SERAPAN. 3

4 Latihan 1. Bintang ganda favorit di rasi Centaurus bagi para pengamat langit adalah Alpha Centauri yang dapat dipisahkan dengan mudah kedua komponennya dengan bantuan teleskop kecil. Bila magnitudo komponen paling terang adalah -0,04 dan magnitudo komponen kedua +1,34, tentukan magnitudo total bintang ganda ini! 2. Bila magnitudo total suatu sistem bintang ganda adalah +1,5 sementara komponen paling redupnya memiliki magnitudo +2,0, berapakah magnitudo komponen lainnya? 4

5 Fluks energi yang diterima dari bintang, E, memenuhi Hukum Kuadrat Kebalikan: E L 1 E 4d d 2 2 dengan L menyatakan luminositas bintang dan d jarak bintang dalam parsec (pc). Bintang dengan L besar dapat terlihat redup bila berada di jarak d yang jauh, dibandingkan dengan bintang lain dengan L yang tidak terlalu besar namun berada di jarak d yang dekat dengan pengamat. 5

6 Perlu diperhitungkan faktor serapan (atmosfer Bumi dan materi antarbintang (MAB)). Serapan oleh atmosfer Bumi: E E e E e 0 0 dengan menyatakan tebal optis atmosfer Bumi, koefisien absorpsi, dan ds elemen jarak. 0 Pelemahan yang dialami cahaya bintang saat melalui atmosfer Bumi: m m 1,086 0 s ds 6

7 Serapan oleh materi antarbintang (MAB): E E e E e 0 0 dengan menyatakan tebal optis antara Bumi dan bintang di jarak s dan koefisien absorpsi MAB. 0 Untuk pengamatan dalam dua panjang gelombang yang berbeda, yaitu 1 dan 2 ( 1 < 2 ): E s ds 7

8 Didefinisikan perbandingan absorpsi: Besaran absorpsi R Ekses warna A A R E Bila panjang gelombang yang digunakan adalah pita biru (Blue) dan pita kuning (Visual): A A V V R E B V B V B V 0 8

9 Untuk MAB yang normal, harga R = 3,2. Makin besar harga R, serapan oleh MAB semakin besar. A 3,2 E B V V Absorpsi cahaya bintang oleh MAB disebut juga sebagai efek pemerahan (reddening) karena membuat bintang menjadi tampak lebih merah. 9

10 Magnitudo yang tidak dipengaruhi faktor jarak magnitudo mutlak (disimbolkan dengan M ). Magnitudo mutlak menganggap semua bintang berada di jarak yang sama dari pengamat, yaitu 10 parsec. Definisi skala Pogson untuk magnitudo mutlak: L M M 2,5log L

11 Untuk 1 bintang yang sama akan memiliki harga magnitudo semu dan magnitudo mutlak, sehingga: d m M 5log 10 Setelah dikoreksi terhadap serapan MAB: d m M 5log A 10 V V V 11

12 Warna Bintang Dalam fisika, warna dapat digunakan untuk menyatakan temperatur benda. 12

13 Dalam astrofisika, warna suatu bintang didefinisikan sebagai selisih dari magnitudo semu. Warna m m dengan Perubahan jarak akan mengubah magnitudo semu bintang, namun TIDAK mengubah warna. 13

14 Bila pengamatan dilakukan dalam seluruh rentang panjang gelombang magnitudo bolometrik. Magnitudo bolometrik memberikan informasi luminositas total bintang. Magnitudo semu bolometrik dapat diperoleh secara teori memberi koreksi terhadap magnitudo semu visual. BC m m v bol 14

15 Latihan 1. Dari hasil pengamatan terhadap sebuah bintang diperoleh, m B = 4,53 dan m V = 4,42. Apabila warna instrinsik bintang ini telah diketahui, yaitu (B V) o = 0,25 dan magnitudo mutlaknya M V = 2,8 tentukanlah: (i) magnitudo visual intrinsik bintang! (ii) jarak bintang sebenarnya! (Gunakan R = 3,2) 15