Dalam bab ini, kita akan membahas sifat umum bintang dan astronom metode yang digunakan untuk mengukur mereka. In this chapter, we will discuss the general properties of stars and methods astronomers used to measure them. Untuk kebanyakan orang, bintang adalah titik cahaya di langit malam itu Twinkies. To most people, a star is a point of light in the night sky that twinkles. (Mungkin, Anda juga berpikir aktor atau aktris utama dalam film adalah bintang.) Untuk astronom, bintang adalah awan gas yang dibatasi oleh daya tarik gravitasi sendiri dan itu cukup besar untuk memiliki reaksi nuklir di intinya. Jadi, matahari kita adalah seorang bintang, tetapi Jupiter tidak. (Maybe, you also think the main actor or actress in a film is a star.) To astronomers, a star is a cloud of gas that is bounded by its self gravitational attraction and it is massive enough to have nuclear reactions in its core. Thus, our Sun is a star but Jupiter is not. Ketika bintang tidak lagi memiliki reaksi nuklir lagi, kita mengatakan bintang itu mati. When a star ceases to have nuclear reactions anymore, we say the star is dead.
Stellar Kecerahan (Lagi) Stellar Brightness (Again)
Bintang datang dengan berbagai ukuran dan bentuk. Stars come with many sizes and shapes. (Perhatikan bahwa beberapa bintang TIDAK bola.) Mungkin hal pertama yang kami perhatikan tentang bintang adalah kecerahan. (Note that some stars are NOT spherical.) Perhaps the first thing we notice about a star is its brightness. Ingatlah bahwa kita menggunakan skala log untuk memberitahu seberapa terang sebuah bintang. Recall that we use a log scale to tell how bright a star is. Para magnitudo tampak bintang A, misalnya, adalah 5 kurang dari bintang B jika A adalah bintang 100 kali lebih cerah. The apparent magnitude of star A, for example, is 5 less than that of star B if star A is 100 times brighter.
Namun, jika bintang lebih jauh dari kita, itu akan tampak redup. However, if a star is further away from us, it will appear to be dimmer. Bahkan, intensitas cahaya bintang yang mencapai pengamat adalah berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara bintang dan pengamat. In fact, the intensity of the star light that reaches the observer is inversely proportional to the square of the distance between the star and the observer.
Dengan demikian, magnitudo tampak bukan merupakan properti intrinsik bintang. Thus, the apparent magnitude is not an intrinsic property of the star. Sebagai contoh, bintang mungkin tampak redup hanya karena jauh dari kita. For example, a star may appear to be dim simply because it is far away from us. Untuk mendapatkan ukuran seberapa terang bintang sebenarnya adalah, kita mendefinisikan magnitudo mutlak. To get a measure of how bright a star actually is, we define its absolute magnitude . Ini adalah magnitudo tampak dari suatu obyek pada jarak standar dari kami. This is the apparent magnitude of an object at some standard distance from us. Ini jarak standar dipilih untuk menjadi sekitar 32 tahun cahaya (10 parsecs, lihat di bawah). This standard distance is chosen to be about 32 light years (10 parsecs, see below). Sebagai contoh, magnitudo tampak dari Matahari adalah -26,8, namun magnitudo mutlak yang hanya 4,8. For example, the apparent magnitude of our Sun is -26.8, but its absolute magnitude is just 4.8. Besarnya mutlak menggambarkan luminositas, yang adalah jumlah memancarkan energi per detik, bintang. The absolute magnitude describes the luminosity , that is the amount of energy radiates per second, of the star. Kita juga bisa berbicara tentang besaran absolut dari objek seperti gugus bintang, galaksi, dll We can also talk about the absolute magnitudes of objects like star clusters, galaxies, etc.
Stellar Jarak Stellar Distance
Pengukuran jarak dalam astronomi adalah sangat mendasar, tetapi juga sangat sulit. The distance measurement in astronomy is very basic, but also very difficult. Sebagai contoh, sangat mudah untuk mengukur ukuran sudut dari sebuah galaksi. For example, it is very easy to measure the angular size of a galaxy. Tetapi dalam rangka untuk mengetahui ukuran sebenarnya, kita harus mengetahui jarak antara galaksi dan kami. But in order to find out its actual size, we have to know the distance between the galaxy and us.
Meter adalah bukan unit yang sangat berguna dalam astronomi karena benda-benda langit yang sangat jauh terpisah. Meter is not a very useful unit in astronomy because heavenly bodies are very far apart. Seperti yang kita telah disebutkan di Bab 6 , unit panjang yang nyaman untuk mengukur jarak antar planet adalah unit astronomi (AU). As we have mentioned in Chapter 6 , the convenient length unit for measuring distances between planets is the astronomical unit (AU). (Ingat bahwa satu unit astronomi adalah jarak rata-rata antara Matahari dan Bumi.) Untuk berbicara tentang jarak antar bintang, kita bisa menggunakan tahun cahaya, yang merupakan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam satu tahun. (Recall that one astronomical unit is the average distance between the Sun and the Earth.) To talk about the distances between stars, we could use light year , which is the distance traveled by light in one year. Perhatikan bahwa tahun cahaya adalah skala jarak, bukan skala waktu. Note that light year is a distance scale, not a time scale. Apakah Anda tahu berapa banyak meter adalah tahun cahaya? Do you know how many meters is a light year?
Parsec adalah unit lain jarak yang sangat umum dalam astronomi. Parsec is another very common distance unit in astronomy. Karena bumi terus mengorbit mengelilingi Matahari, bintang tidak-sangat-jauh akan tampak bergerak sehubungan dengan bintang-bintang latar belakang yang sangat jauh. Since the Earth keeps on orbiting around the Sun, a not-very-distant star will seem to move with respect to the very far away background stars. Fenomena ini disebut paralaks. This phenomenon is called parallax . Kita bisa melihat efek dalam maksimum dengan membandingkan dua foto yang diambil oleh enam bulan terpisah. We can see the effect in maximum by comparing two photos taken by six months apart. Dari dua foto, kita dapat mengukur sudut p pada gambar berikut. From the two photos, we can measure the angle p in the following figure. Karena kita juga tahu nilai 1 AU, dengan trigonometri sederhana, kita dapat menghitung jarak d. Since we also know the value of 1 AU, by simple trigonometry, we can calculate the distance d. Jika p adalah salah satu sudut busur kedua, maka kita mendefinisikan jarak d menjadi salah satu Parsec. If the angle p is one arc second, then we define the distance d to be one parsec . Satu Parsec adalah sekitar 3,26 tahun cahaya. One parsec is about 3.26 light years. Ini adalah metode sederhana untuk mengukur jarak antara kami dan bintang-bintang di dekatnya. This is a simple method to measure the distances between us and nearby stars. Namun, kita tidak dapat mengukur banyak bintang dengan metode ini karena sudut sangat kecil. However, we cannot measure many stars by this method because the angle is very small. Untuk jarak yang lebih besar, kita harus menggunakan metode lain untuk pengukuran. For larger distances, we have to use other methods of measurement.
Parallax hanya gerak nyata dari bintang-bintang. Parallax is only the apparent motion of the stars. Gerak nyata dari bintang akan mendorong apa yang kita sebut gerak yang tepat dari bintang. The real motion of a star will induce what we call proper motion of a star. Unit gerak yang tepat adalah sudut per tahun dan besarnya gerak yang tepat dari bintang tergantung pada tiga faktor: 1) kecepatan gerak nyata dari bintang, 2) jarak antara bintang dan pengamat, dan 3) sudut antara arah gerak nyata dan garis pandang. The unit of proper motion is angle per year and the magnitude of the proper motion of a star depends on three factors: 1) the speed of the real motion of the star; 2) the distance between the star and the observer; and 3) the angle between the direction of the real motion and the line of sight. Oleh karena itu, bintang bergerak tapi jauh cepat bisa memiliki gerak yang sama seperti bintang di dekatnya bergerak tetapi lambat. Therefore, a fast moving but far away star could have the same proper motion as a slow moving but nearby star.
Warna dan Spektrum Colors and Spectra
Bintang yang berbeda memiliki warna yang berbeda. Different stars have different colors. Untuk tepatnya menggambarkan warna bintang, kita menentukan spektrum bintang. To precisely describe the color of a star, we specify the spectrum of the star. Spektrum adalah grafik merencanakan intensitas relatif pada setiap panjang gelombang radiasi. The spectrum is a graph plotting the relative intensity at each wavelength of radiation. Biasanya, spektrum tidak memberitahu kita total energi bintang memancarkan keluar. Usually, the spectrum does not tell us the total energy the star radiates out. Secara umum, jika puncak spektrum adalah pada daerah lampu merah, bintang itu akan tampak merah. In general, if the peak of a spectrum is at the red light region, the star will appear to be red. Jika spektrum datar, bintang berwarna putih. If the spectrum is flat, the star is white in color. 
Untuk (zat non-gas dalam tekanan tinggi) yang hangat dan padat objek (seperti bintang atau sepotong logam), itu akan memancarkan cahaya (gelombang elektromagnetik) dan spektrum mengikuti apa yang kita sebut radiasi benda hitam. For a warm and dense (non-gaseous substance in high pressure) object (such as a star or a piece of metal), it will radiate light (electromagnetic wave) and the spectrum follows what we call a black body radiation .Spektrum hanya bergantung pada suhu objek. The spectrum only depends on the temperature of the object. Jika suhu rendah, puncak spektrum berada pada wilayah merah. If the temperature is low, the peak of the spectrum is at red region. Untuk suhu yang lebih tinggi, puncak bergeser ke arah kuning, biru, akhirnya di daerah ultraviolet. For higher temperature, the peak shifts towards the yellow, blue, finally in the ultraviolet region. Benda panas juga memancarkan lebih banyak energi per satuan luas dari objek dingin. Hotter objects also radiate more energy per unit area than cooler objects. Oleh karena itu, warna bintang terutama ditentukan oleh temperatur permukaannya, namun luminositas yang ditentukan baik oleh suhu permukaan dan luas permukaan. Therefore, the color of a star is mainly determined by its surface temperature, but its luminosity is determined both by its surface temperature and the surface area.
Tidak spektrum semua spektrum benda hitam. Not all spectra are black body spectra.Seperti yang dijelaskan oleh gambar berikut, gas tekanan rendah dan kepadatan rendah akan mengubah cahaya yang melewati itu. As explained by the following figure, gas in low pressure and low density will alter the light that passes through it. Hal ini karena gas akan menyerap cahaya pada beberapa panjang gelombang tertentu dan memancarkan kembali dalam arah yang acak. It is because the gas will absorb light at some particular wavelengths and re-radiate it in random directions. Jadi, setelah melewati gas tekanan rendah, spektrum cahaya putih asli akan memiliki garis gelap, disebut garis penyerapan. Thus, after passing through the low pressure gas, the spectrum of the original white light will have dark lines, called absorption lines . Di arah lain, kita akan melihat garis-garis emisi dari gas. In the other direction, we will see the emission lines of the gas. Karena gas yang berbeda memiliki set berbeda garis, kita bisa membedakan mana jenis gas itu adalah dengan menganalisis spektrum garis. Since different gas has different set of lines, we can tell which kind of gas it is by analyzing the line spectrum.
Hertzsprung-Russel Diagram Hertzsprung-Russel Diagram
Diagram Hertzsprung-Russel, atau diagram HR, ini adalah diagram paling penting dalam membahas evolusi bintang. Hertzsprung-Russel diagram, or HR diagram , is the most important diagram in discussing stellar evolution. Ini adalah plot dari suhu permukaan versus kecerahan atau luminositas bintang. It is a plot of the surface temperature versus the brightness or luminosity of stars. Kita tahu luminositas secara langsung berkaitan dengan besarnya mutlak. We know the luminosity is directly related to the absolute magnitude. Jadi, dalam praktek, kita biasanya menggunakan besaran absolut. So, in practice, we usually use absolute magnitudes instead.
Bintang diklasifikasikan dengan garis-garis spektrum mereka baik sebelum kita tahu bahwa garis-garis juga terkait dengan suhu. Stars are classified by their spectral lines well before we know that those lines are also related to the temperature. Kelas garis spektral disebut jenis spektral, dari O ke bintang M. Paling populer adalah jenis spektral O, dan bintang-bintang paling keren adalah jenis M. mnemonik standar untuk mengingat urutan jenis spektral "Oh, Jadilah Seorang Gadis Baik, Kiss saya. " The classes of spectral lines are called the spectral types , from O to M. Hottest stars are spectral type O, and coolest stars are type M. The standard mnemonic to remember the sequence of spectral types is "Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me." Menurut konvensi sejarah, bintang-bintang tipe O diplot di ujung kiri dari diagram HR. According to the historical convention, the type O stars are plotted at the left end of the HR diagram.
Sebagian besar bintang terletak di sepanjang diagonal dari kiri atas ke kanan bawah. Most stars lie along the diagonal from the upper left to the lower right. Ini disebut deret utama, dan bintang-bintang di daerah ini disebut bintang deret utama. This is called the main sequence , and stars in this region are called main sequence stars. Bintang di sudut kanan atas memiliki suhu permukaan rendah, maka rendah output energi per wilayah, tapi luminositas masih tinggi. Stars at the upper right corner have low surface temperature, hence low energy output per area, but still high luminosity. Jadi, bintang-bintang di wilayah ini secara fisik sangat besar. So, stars in this region are physically very large. Kami menyebut mereka raksasa. We call them giants . Di sisi lain, bintang-bintang di kiri bawah secara fisik sangat kecil, kami menyebutnya kerdil. On the other hand, stars at the lower left are physically very small, we call them dwarfs .
0 komentar:
Posting Komentar