Dunia Astronomi (The world of astronomy)

Pemahaman materi

2011-06-14T20:34:00.002+09:00

1. Pada suatu malam seorang pengamat mengamati langit. Pada pukul 20.00 waktu setempat langit cerah (tanpa awan sama sekali) sejam kemudian pada pukul 21.00 waktu setempat setengah dari luas langit tertutup oleh awan, sejam kemudian bagian yang sejam sebelumnya belum tertutupi awan kini tertutupi sepertiga bagian, sejam kemudian lagi sisa langit yang sejam sebelumnya belum tertutupi awan kini tertutupi seper empat bagian, dan terus ditutupi awan hingga langit tertutup awan seluruhnya. Jam berapa peristiwa itu terjadi?

2. Jika matahari memilki diameter lebih besar 0,02 kali dari semula, apakah yang akan terjadi dengan tata surya kita?

3. Apakah yang akan terjadi pada bumi apabila jaraknya dijauhnya 0,03 kali dari semula?

4. Jarak bumi-bulan saat ini adalah 340,000 km, andaikan bulan didekatkan dengan bumi sehingga jarak bumi-bulan kini menjadi 338,000 km. apakah yang akan terjadi dengan bumi dan bulan kemudian?

5. Apakah yang mendasari adanya teori bigbang?

soal pendalaman

2011-04-07T23:11:00.001+09:00

1. Jika massa sebuah neutron adalah 2 x 10^-34gram dan terdapat 12 x 10⁴⁵neutron. Hitunglah berapa massa total neutron jika dibandikan dengan massa matahari!

2. Apabila pada suatu pengamatan didapat spektrum sebuah bintang yang teramati adalah 5007 Angstrom. Jika spektrum normalnya sebesar 5005 Angstrom. Hitung berapa diameter linear bintang tersebut jika kecepatan tangensial bintang dan laju gerak diri adalah 100 km/s, 0,2”/tahun, serta konstanta hubble bernilai 70 km/s/Mpc!

3. Jika bintang yang diamati mengalami pegeseran merah maka bintang?

4. Tuliskan fase hidup dari sebuah bintang?

5. Jika sebuah planet berevolusi pada matahari dengan periode 128 tahun serta memiliki panjang sumbu perihelium 26 AU. Hitunglah panjang sumbu aphelium planet tersebut!

soal latihan

2011-04-07T22:36:00.001+09:00

1. Seorang astronom pergi dari kota A pukul 12.00 sampai di kota B pukul 16.00. Keesokan harinya ia pulang dari kota B pukul 08.00 dan sampai di kota A pukul 10.00 dengan pesawat yang sama. Tentukan kota mana yang lebih barat serta selisih waktu antara kota A dan B?

2. Bumi mengelilingi matahari dengan periode 365,25 hari. Makhluk asing yang tinggal di luar tata surya mengamati gerak Bumi mengelilingi Matahari. Jika tat surya lain tersebut bergerak mengelilingi matahari dengan kecepatan 2000 km/s. Hitung berapa periode bumi yang teramati oleh makhluk asing tersebut?

3. Jika setiap tahun bumi megalami penyusutan massa sebanyak 0,0001% dan apabila massa bumi saat ini sebesar 5,59 x 10²⁷kg. Tentukan kapan bumi akan tertarik dan tertelan oleh matahari jika diketahui massa minimal bumi untuk dapat bertahan pada tata surya adalah 5,59 x 10²⁰kg!

4. Mengapa para astronomer sering mengatakan jika kita melihat bintang yang amat jauh maka sama saja kita melihat masa lalu?

5. Apa yang menyebabkan galaksi dapat berotasi?

SOAL ESSAI OSN ASTRONOMI 2010

2011-03-12T19:54:00.001+09:00

Andaikan sebuah supernova mengembang dengan kecepatan 1.000 km/detik, dan jarak supernova tersebut adalah 10.000 parsek. Berapa perubahan diameter sudutnya dalam 1 tahun ?

Penyelesaian:

Kuncinya gunakan trigonometri

D/d = sin δ, dengan D diameter objek, d jarak objek dan δ diameter sudutnya.

d = 10000 pc

ingat 1 pc = 206265 AU dan 1 AU = 1,496 × 10⁸ km

v = 1000 km/s = 3,16 × 10¹⁰ km/tahun = 1,023 × 10^-3 pc/tahun

Jadi dalam 1 tahun diameternya menjadi D = 1,023×10^-3 pc

δ = sin^-1 (D/d)

δ = (5,86136 × 10^-6)º = 0”,02

* simbol (“) artinya detik busur. Satu derajat = 60 menit busur = 3600 detik busur.

Nebula kepiting yang mempunyai radius sebesar 1 pc, mengembang dengan kecepatan 1.400 km/detik. Hitung umur nebula tersebut !

Penyelesaian:

R = 1 pc = 3,09 × 10¹³ km

v = 1400 km/s

t = R/v = 2,2 × 10¹⁰ s = 698,4 tahun

Kecepatan yang diamati dari sebuah galaksi yang jauh (V_teramati) adalah gabungan dari kecepatan akibat ekspansi alam semesta (V_ekspansi) dan kecepatan pekuliar (V_pek), yaitu (V_teramati = V_ekspansi + V_pek). Kecepatan pekuliar adalah kecepatan diri galaksi terhadap kecepatan rata-rata galaksi lain disekitarnya. Kecepatan ekspansi bergantung pada hukum Hubble, sedangkan kecepatan pekuliar sebuah galaksi nilainya acak, sekitar ratusan km/s. Misalkan kita mengamati dua galaksi, satu pada jarak 35 juta tahun cahaya dengan kecepatan radial 580 km/s, dan yang lain pada jarak 1.100 juta tahun cahaya dengan kecepatan radial 25.400 km/s.

a) Hitung konstanta Hubble dari masing-masing hasil pengamatan diatas dalam satuan km/s /juta tahun cahaya.

b) Manakah di antara dua perhitungan yang akan Anda anggap lebih dapat dipercaya? Mengapa?

c) Estimasikan kecepatan pekuliar dari galaksi dekat.

d) Jika galaksi yang lebih jauh diketahui punya kecepatan diri yang sama dengan galaksi dekat, hitung konstanta Hubble yang lebih akurat!

Penyelesaian:

Kuncinya, untuk kecepatan ekspansi, v_e, gunakan Hukum Hubble v_e = H d, dimana H konstanta Hubble dan d jarak dalam Mpc (1 Mpc = 10⁶ pc) dengan v_e dalam km/s.

a) d₁ = 35.000.000 ly = 1,0736×10⁷ pc = 10,736 Mpc

v_e₁ = 580 km/s

v = H d → H₁ = v_e₁/d₁ = 54 (km/s)/Mpc …….. (1)

d₁ = 1.100.000.000 ly = 337,42 Mpc

v_e₁ = 25.400 km/s

H₂ = v_e₂/d₂ = 75,3 (km/s)/Mpc …………….… (2)

b) (2), karena jarak yang jauh mengakibatkan kecepatan ekspansi besar sehingga persentase kecepatan pekuliar menjadi lebih kecil (nilai H semakin akurat)

c) V_e₁ = H d → gunakan H yang lebih akurat

v_e₁ = 75 (km/s)/Mpc × 10,736 Mpc = 808,42 km/s

v_tot = v_e + v_p → v_p₁ = 580 – 808,42 = -228,42 km/s

d) v_e = v_tot – v_p

ve = 25400 – (-228,42) = 25628,42 km/s

H₂ = v_e₂/d₂ = (25628,42)/(337,42) = 75,95 (km/s)/Mpc

Andaikan kita mengamati sebuah galaksi yang jaraknya 500 Mpc, dan galaksi tersebut bergerak menjauhi kita dengan kecepatan 30.000 km/detik. Jika kecepatannya konstan, kapan Big Bang terjadi ?

Penyelesaian:

d = 500 Mpc = 1,543 × 10²⁷ km

v = 30000 km/s

t = d/v = 5,143 × 10¹⁷ tahun = 16,3 milyar tahun

Massa Bulan adalah 7,1 x 10²² kg, orbit Bulan mengelilingi Bumi dianggap lingkaran dengan radius 384.400 km dan periode 27⅓ hari. Apabila pada suatu saat bulan bertabrakan dengan sebuah astroid besar bermassa 3,2 x 10¹⁸ kg, dengan arah tumbukan sentral, asteroid menghujam permukaan Bulan secara tegak lurus dengan kecepatan relatif 30 km/s terhadap bulan. Vektor kecepatan asteroid tepat berlawanan dengan vektor kecepatan Bulan dalam orbitnya mengelilingi Bumi. Berubah menjadi berapa lama periode orbit bulan ?

Penyelesaian:

r_B = 384400000 m

T_B = 27⅓ hari = 2,362×10⁶ s

v_B = (2πr_B)/T_B = 1021,7 m/s

m_B = 7,1×1022 kg

v_A = -30000 m/s (berlawanan, tandanya negatif)

m_A = 3,2×1018 kg

Perhatikan setelah tumbukan terjadi, Bulan dan asteroid akan menyatu dan bergerak bersama-sama kearah vektor kecepatan Bulan dengan kecepatan yang berubah. Dengan menggunakan hukum kekekalan momentum linier

Momentum sebelum tumbukan = momentum setelah tumbukan

m_Bv_B + m_Av_A = (m_B + m_A)v’

(7,1×10²²)(1021,7) + (3,2×10¹⁸)(-30000) = (7,1×10²² + 3,2×10¹⁸)v’

v’ = 1020,6 m/s

Periode revolusi Bulan setelah tumbukan, T_B’:

T_B’ = (2πr_B)/v’ = 2,366×10⁶s = 27,38 hari (lebih lambat)

Prediction exercises of astronomy olimpiad

2011-01-28T13:36:00.000+09:00

1. Star A is radiating four times as much energy as star B, but it is two times the distance from us. Which star will appear brighter, and by how much?

2. Two stars have the same absolute magnitude. One is two thousand time farther away than the other. What is the difference in apparent magnitudes?which magnitude larger?

3. Two star have the same apparent magnitude and are of the same spectral type. One is twice as far away as the other. What is the relative the relative size of two stars?

4. A quasar is observed and it is found that a line whose rest wavelenght is 3000 A(Angstrom) it observed at 15000 A. Estimate :

a. How fast is the quasar receding?

b. How far away is its distance is given by the hubble relation?

(the hubble constan is H = 73 km/sec/Mpc)?

Both answer may be done with an accuracy 30%.

5. Let’s assume you discover a new starand you measure an apparent visual magnitude of 7.66, a parallaxof 0.31 arcsec and a recessional velocity of 53 km/sec (it moves awa from us with 53 km/sec).

a. Calculate the absolute magnitude

b. Calculate the diameter of that star in solar units.

exercises of elementary astronomy

2011-01-24T14:42:00.000+09:00

1. Suatu kelompok bintang yang sejenis terdiri dari empat buah bintang. Paralaks rata-rata kelompok bintang ini adalah 0",08 dan magnitudo visual masing-masing bintang adalah 11,03, 11,75, 12,04 dan 12,95. Apabila magnitudo mutlak kelompok bintang ini dianggap sama, tentukanlah magnitudo mutlak dan paralaks masing-masing anggota kelompok bintang tersebut.

2. Sebuah bintang mempunyai paralaks 0",474 dan gerak diri (proper motion) bintang tersebut adalah 3",00/tahun. Jika kecepatan radial bintang adalah 40 km/s, tentukanlah kecepatan linier bintang tersebut.

3. Luminositas sebuah bintang 100 kali lebih terang daripada luminositas Matahari, tetapi temperaturnya hanya setengahnya dari temperatur Matahari. Berapakah radius bintang tersebut dinyatakan dalam radius Matahari?

4. Bintang A dan B mempunyai magnitudo semu yang sama. Jika luminositas bintang A lima kali luminositas bintang B, dan jarak bintang A sekitar 15 pc, berapakah jarak bintang B?

5. If you measure the parallax of a star to be 0,5 arc seconds on Earth and an observer in a space station in the orbit around the Sun measures a parallax for the same star to be 1 arc seconds, how far is the space station from the Sun ?

6. Para ahli menggunakan sinar laser untuk menentukan jarak dari Bumi ke planet Venus. Sinar laser ditembakkan ke arah planet Venus , lalu para ahli mengukur selang waktu antara penembakkan sinar laser dengan pantulan yang diterima oleh detektor tertentu. Jika didapat selang waktunya adalah 4,32178 menit. Hitunglah jarak planet Venus dari Bumi !

7. You observe an asteroid approaching the Earth. You have two observatories 3200 km apart, so you can measure the parallax shift of the incoming asteroid. You observe the parallax shift to be 0,022 degrees.
a) How big is the parallax shift in radians ?
b) How far away is the asteroid ?

Fotometri

2011-01-23T20:52:00.000+09:00

Materi yang berikutnya akan dibahas sebagai rangkaian pengenalan akan fotometri adalah sistem magnitudo. Magnitudo adalah suatu sistem skala ukuran kecerlangan bintang. Sistem magnitudo ini dibuat pertama kali oleh Hipparchus pada abad 2 sebelum masehi. Dia membagi terang bintang menjadi 6 kelompok berdasarkan penampakkannya dengan mata telanjang. Bintang yang paling terang diberi magnitudo 1 sedangkan bintang yang paling lemah yang bisa diamati oleh mata telanjang diberi magnitudo 6. Hal yang perlu diperhatikan bahwa semakin terang suatu bintang, semakin kecil magnitudonya. Kelemahan sistem ini adalah tidak adanya suatu standar baku tentang terang bintang dan penentuan skala ini sangat tergantung pada kejelian dan kualitas mata pengamat (karena bersifat kualitatif)

Ilmuwan John Herschel mendapatkan bahwa kepekaan mata dalam menilai terang bintang bersifat logaritmik. Bintang yang bermagnitudo 1 ternyata 100 kali lebih terang dibandingkan bintang yang bermagnitudo 6. Berdasarkan fakta ini, Pogson merumuskan skala magnitudo secara kuantitatif. Hal ini menyebabkan sistem magnitudo semakin banyak digunakan hingga saat ini.

Skala Pogson untuk magnitudo (semu):
m₁ – m₂ = -2,5log(E₁/E₂)
dengan :
m₁ : magnitudo (semu) bintang 1
m₂ : magnitudo (semu) bintang 2
E₁ : Fluks pancaran yang diterima pengamat dari bintang 1
E₂ : Fluks pancaran yang diterima pengamat dari bintang 2

Harga acuan (pembanding standar) skala magnitudo mula-mula digunakan bintang Polaris. Bintang Polaris ditetapkan memiliki magnitudo 2 dan bintang lainnya dibandingkan terhadap bintang Polaris. Bintang Polaris, yang juga bintang kutub langit utara, dipilih karena bintang ini terlihat dari seluruh observatorium yang ada di belahan bumi utara (karena pada masa itu, belahan bumi utara lebih berkembang dan maju secara teknologi). Namun, bintang ini ternyata memiliki kecerlangan yang berubah-ubah (Polaris ternyata adalah sebuah bintang variabel Cepheid) sehingga kecerlangan Polaris tidak bisa digunakan sebagai patokan/standar baku. Oleh sebab itu, astronom menentukan bintang – bintang lainnya untuk dijadikan standar.

Untuk mengukur kecerlangan suatu bintang digunakan alat yang dinamakan fotometer. Prinsip kerjanya adalah dengan memanfaatkan gejala fotolistrik. Efek fotolistrik inilah yang membuat Einstein memperoleh hadiah Nobel (dan bukan karena hukum relativitas). Penerapan efek fotolistrik ini antara lain diterapkan pada sel surya, chip CCD, dll. Cahaya (atau gelombang elektromagnetik lainnya) ketika menyentuh kelompok bahan tertentu akan menyebabkan elektron yang ada di permukaan bahan akan terlepas. Jumlah elektron yang terlepas tergantung dari intensitas radiasi gelombang elektromagnetik yang diterimanya. Jumlah elektron yang dihasilkan ini dapat menghasikan arus listrik yang dapat kita ukur. Dengan prinsip inilah, kita dapat mengukur intensitas cahaya sebuah bintang.

Cara terbaik untuk mengukur magnitudo adalah dengan membandingkan kecerlangan suatu bintang dengan bintang standar yang ada di dekatnya. Hal ini disebabkan perbedaan keadaan atmosfer antara kedua bintang (bintang standar dan bintang program/yang diamati) tidaklah besar. Atmosfer Bumi dapat menyerap sebagian cahaya bintang dan besarnya penyerapan tergantung dari ketinggian dan kondisi atmosfer yang dilewati cahaya bintang sebelum sampai ke detektor pengamat. Pada saat ini, sudah banyak bintang standar, baik di langit belahan utara maupun selatan.

Magnitudo yang kita bahas di atas merupakan ukuran terang bintang yang kita lihat atau terang semu (ada faktor jarak dan penyerapan yang harus diperhitungkan). Magnitudo yang menyatakan ukuran fluks energi bintang yang kita terima/ukuran terang bintang yang kita lihat/jumlah foton yang kita terima disebut magnitudo semu (apparent magnitude).

Untuk menyatakan luminositas atau kuat sebenarnya sebuah bintang, kita definisikan besaran magnitudo mutlak (intrinsic/absolute magnitude), yaitu magnitudo bintang yang diandaikan diamati dari jarak 10 pc.

Skala Pogson untuk magnitudo mutlak (M) :
M₁ – M₂ = -2,5log(L₁/L₂)
dengan :
M₁ : magnitudo mutlak bintang 1
M₂ : magnitudo mutlak bintang 2
L₁ : Luminositas bintang 1
L₂ : Luminositas bintang 2

Hubungan antara magnitudo semu (m) dan magnitudo mutlak (M) disebut modulus jarak.
m – M = -5 + 5 log d
dengan d adalah jarak bintang (dalam pc) dan (m-M) disebut modulus jarak.

Persamaan modulus jarak umumnya digunakan dalam menentukan jarak bintang-bintang yang jauh secara tidak langsung (metode indirect). Seperti yang sudah pernah dibahas sebelumnya bahwa metode paralaks trigonometri hanya bisa menentukan jarak secara akurat untuk beberapa bintang dengan jarak kurang dari 500 pc. Untuk bintang yang lebih jauh lagi, perlu digunakan metode-metode tak langsung (indirect). Salah satunya adalah dengan mengukur magnitudo semu bintang lalu memperkirakan magnitudo mutlaknya. Cara memperkirakan magnitudo mutlak ini banyak metode/caranya. Dengan mengetahui magnitudo semu dan perkiraan magnitudo mutlak, maka kita bisa memperkirakan jarak suatu bintang dengan modulus jarak.

Hal yang perlu diperhatikan adalah persamaan modulus jarak di atas valid/benar/akurat jika diasumsikan tidak ada materi antar bintang yang terletak di antara arah pandang kita ke bintang. Materi antar bintang tersebut dapat mengabsorpsi sebagian cahaya bintang. Jika keberadaan serapan oleh materi antar bintang (MAB) tidak diabaikan, maka persamaan modulus jaraknya :
m – M = -5 + 5 log d + A_V
dengan A_V : konstanta serapan materi antar bintang.

Contoh:
Magnitudo mutlak sebuah bintang adalah M = 5 dan magnitudo semunya adalah m = 10. Jika absorpsi oleh materi antar bintang diabaikan, berapakah jarak bintang tersebut ?

Jawab : m = 10 dan M = 5, dari rumus Pogson
m – M = -5 + 5 log d
diperoleh, 10 – 5 = -5 + 5 log d
5 log d = 10
log d = 2 –> d = 100 pc

Sebelum perkembangan fotografi, magnitudo bintang ditentukan dengan mata. 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 m_vis.

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 m_fot .

Jadi, untuk suatu bintang, m_vis berbeda dari m_fot. Selisih kedua magnitudo tersebut, yaitu magnitudo fotografi dikurang magnitudo visual disebut indeks warna (Color Index – CI).
Semakin panas atau makin biru suatu bintang, semakin kecil indeks warnanya.

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 :

U = magnitudo semu dalam daerah ultraungu (λ_ef = 3500 Å)
B = magnitudo semu dalam daerah biru ( λef = 4350 Å)
V = magnitudo semu dalam daerah visual ( λef = 5550 Å)

Dalam sistem UBV ini, indeks warna adalah U-B dan B-V. Semakin panas suatu bintang, semakin kecil nilai (B-V) nya.

Dewasa ini pengamatan fotometri tidak lagi menggunakan pelat film, tetapi dilakukan dengan kamera CCD, sehingga untuk menentukan bermacam-macam sistem magnitudo tergantung pada filter yang digunakan.

Contoh:
Tiga bintang diamati magnitudo dalam panjang gelombang visual (V) dan biru (B) seperti yang diperlihatkan dalam tabel di bawah.

No.	B	V
1	8,52	8,82
2	7,45	7,25
3	7,45	6,35

Tentukan bintang nomor berapakah yang paling terang ? Jelaskanlah alasannya
Bintang yang anda pilih sebagai bintang yang paling terang itu dalam kenyataannya apakah benar-benar merupakan bintang yang paling terang ? Jelaskanlah jawaban anda.
Tentukanlah bintang mana yang paling panas dan mana yang paling dingin. Jelaskanlah alasannya.

Jawab:

Bintang paling terang adalah bintang yang magnitudo visualnya paling kecil. Dari tabel tampak bahwa bintang yang magnitudo visualnya paling kecil adalah bintang no. 3, jadi bintang yang paling terang adalah bintang no. 3
Belum tentu karena terang suatu bintang bergantung pada jaraknya ke pengamat seperti terlihat pada rumus yang sudah dijelaskan sebelumnya. Oleh karena itu bintang yang sangat terang bisa tampak sangat lemah cahayanya karena jaraknya yang jauh.
Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini kita tentukan dahulu indeks warna ketiga bintang tersebut, karena makin panas atau makin biru sebuah bintang maka semakin kecil indeks warnanya.

Nomor bintang	B	V	B – V
1.	8,52	8,82	-0,30
2.	7,45	7,25	0,20
3.	7,45	6,35	1,10

Dari tabel di atas tampak bahwa bintang yang mempunyai indeks warna terkecil adalah bintang no. 1. Jadi bintang terpanas adalah bintang no. 1.

Magnitudo Bolometrik
Sistem magnitudo yang sudah kita bahas di atas hanya diukur pada panjang gelombang tertentu saja (m_vis,m_fot,m_B,m_U). Walaupun berbagai magnitudo tersebut dapat menggambarkan sebaran energi pada spektrum bintang sehingga dapat memberikan petunjuk mengenai temperaturnya, namun belum dapat memberikan informasi mengenai sebaran energi pada seluruh panjang gelombang yang dipancarkan oleh suatu bintang. Oleh sebab itu, didefinisikanlah sistem magnitudo bolometrik (m_bol) yang menyatakan magnitudo bintang yang diukur dalam seluruh panjang gelombang.

Magnitudo mutlak bolometrik bintang sangat penting karena dapat digunakan untuk mengetahui luminositas dari sebuah bintang (energi total yang dipancarkan permukaan bintang per detik) dengan membandingkannya dengan magnitudo mutlak bolometrik Matahari.
Dengan M_bol = magnitudo mutlak bolometrik bintang
M_bol¤ = magnitudo mutlak bolometrik Matahari (4,74)

Persamaan modulus jarak untuk magnitudo bolometrik (absorpsi MAB diabaikan):
m_bol – M_bol = -5 + 5log d
dengan d dalam parsec.

Apabila M_bol suatu bintang dapat ditentukan, maka luminositasnya juga dapat ditentukan (dapat dinyatakan dalan luminositas Matahari). Luminositas bintang merupakan parameter yang sangat penting dalam teori evolusi bintang. Sayangnya, magnitudo mutlak bolometrik sangat sukar ditentukan, karena beberapa panjang gelombang tidak dapat menembus atmosfer bumi. Untuk bintang yang panas, sebagian energinya dipancarkan pada daerah ultraviolet. Untuk bintang yang dingin, sebagian energinya dipancarkan pada daerah inframerah. Oleh karena itu, pengamatan magnitudo bolometrik harus dilakukan di atas atmosfer.

Untuk memudahkan, magnitudo bolometrik ditentukan secara teori berdasarkan pengamatan di bumi. Atau, dapat ditentukan secara tidak langsung, yaitu dengan memberikan koreksi pada magnitudo visualnya, yang disebut koreksi bolometrik (Bolometric Correction – BC).

m_v – m_bol = BC

M_v – M_bol = BC

Nilai BC tergantung pada temperatur atau warna bintang.

Untuk bintang yang sangat panas, sebagian besar energinya dipancarkan pada daerah ultraviolet sedangkan untuk bintang yang sangat dingin, sebagian besar energinya dipancarkan pada daerah inframerah (hanya sebagian kecil saja pada daerah visual). Untuk bintang-bintang seperti ini, harga BC-nya besar. Untuk bintang-bintang yang bertemperatur sedang, sebagian besar energinya dipancarkan pada daerah visual, sehingga harga BC-nya kecil.

Karena harga BC bergantung pada warna bintang, maka kita dapat mencari hubungan antara BC dan indeks warna (B-V). Untuk bintang yang dapat ditentukan magnitudo bolometriknya. Didefinisikan bahwa harga terkecil BC adalah nol (BC ≥ 0). Untuk BC = 0 untuk (B-V) = 0,3.

Hubungan antara nilai BC dengan indeks warna (CI) ditunjukkan dalam grafik di bawah ini:

Untuk Matahari, magnitudo bolometriknya (m_bol_¤) = -26,83, magnitudo mutlak bolometriknya adalah M_bol_¤ = 4,74 dan koreksi bolometriknya BC = 0,08. Berikut disajikan tabel temperatur efektif dan koreksi bolometrik untuk bintang-bintang deret utama dan bintang maharaksasa.

B – V	Bintang deret utama		Bintang maharaksasa
B – V	*T_ef*	BC	*T_ef*	BC
- 0,25	24500	2,30	26000	2,20
- 0,23	21000	2,15	23500	2,05
- 0,20	17700	1,80	19100	1,72
- 0,15	14000	1,20	14500	1,12
- 0,10	11800	0,61	12700	0,53
- 0,01	10500	0,33	11000	0,14
0,00	9480	0,15	9800	- 0,01
0,10	8530	0,04	8500	- 0,09
0,20	7910	0	7440	- 0,10
0,30	7450	0	6800	- 0,10
0,40	6800	0	6370	- 0,09
0,50	6310	0,03	6020	- 0,07
0,60	5910	0,07	5800	- 0,003
0,70	5540	0,12	546	0,003
0,80	5330	0,19	5200	0,10
0,90	5090	0,28	4980	0,19
1,00	4840	0,40	4770	0,30
1,20	4350	0,75	4400	0,59

Latihan :

Bintang A tampak mempunyai kecerlangan yang sama pada filter merah dan biru. Bintang B tampak lebih terang pada filter merah daripada filter biru. Bintang C tampak lebih terang pada filter biru daripada di filter merah. Urutkan bintang-bintang itu berdasarkan pertambahan temperaturnya.
The binary star Capella has a total magnitude of 0.21^m and the two components differ in magnitude by 0.5^m. The parallax of Capella is 0.063″. Calculate the absolute magnitudes of the two components.
There are about 250 millions of the stars in the elliptical galaxy M32. The visual magnitude of this galaxy is 9. If the luminosities of all are equal, what is the visual magnitude of one star in this galaxy?
Two stars have the same apparent magnitude and are of the same spectral type. One is twice as far away as the other. What is the relative size of the two stars?
Sebuah galaksi diamati memiliki magnitudo visual m_V = 21. Magnitudo ini berasosiasi dengan energi dari 10¹¹ bintang yang ada di dalamnya (terdiri dari 3 jenis). Perkirakan/hitung jarak galaksi tersebut. Untuk itu gunakan asumsi sebagai berikut

Jenis bintang	M_V	Jumlah (%)
a	1	20
b	4	50
c	6	30

Soal astronomi gabungan

2011-01-22T16:28:00.002+09:00

1. Sebuah satelit diluncurkan pada tanggal 23 maret 1987 dan mengorbit bumi pada ketinggian 1300 km ketika diluncurkan satelit ini dibiarkan hingga jatuh perlahan-lahan di bumi. Jika pada tanggal 19 oktober 1996 satelit telah jatuh dibumi. Hitung berapa kali revolusi satelit tersebut jika satu kali revolusi satelit membutuhkan waktu 82 menit dan berapakah jarak yang ditempuh!

2. Berpakah perbandingan gaya tarik gravitasi yang dirasakan oleh sebuah pesawat ruang angkasa yang berjarak 3,6 AU di bandingkan dengan planet jupiter yang berjarak 5,2 AU?

3. Sebuah satelit mengorbit pada ketinggian 1200 km di atas permukaan bumi setiap 0,73 jam. Jika akan ditempatkan sebuah satelit baru pada ketinggian 2100 km berapakah waktu yang dibutuhmkan satelit tersebut untuk mengedari bumi?

4. Paralaks sebuah bintang jika dilihat dari bumi adalah 0,”023, jika di ukur dari sebuah pesawat ruang angkasa yang mengelilingi matahari adalah 0,”019. Hitung berapa jarak antara pasawat tersebut ke bintang?

5. Paralaks sebuah bintang yang diukur dari bumi adalah 0,”12, berapakah besar paralaks yang diukur dari bulan yang berjarak 0,0024 AU?

Soal-soal fotometri(astronomi)

2011-01-21T14:44:00.004+09:00

1. Berapakah kecerlangan sebuah bintang jika jaraknya di jauhkan 4 kali semula?

2. Jika bumi menerima energi dari matahari sebesar 1380 watt/m². Berapakah energi yang diterima planet jupiter yang bejarak 5,3 AU?

3. Jika bintang A memiliki luminositas 4 kali bintang B dan memiliki jari-jari ½ kali bintang B, serta jarak antara bintang B dengan bumi 4 kali jarak bintang A ke bumi. Hitung perbandingan fluks pancaran kedua bintang tersebut?

4. Hitunglah jari-jari bintang X dengan temperatur efektif 6000^oK dan memiliki luminositas 1,36 x 10²⁵J/s. Jika ketetapan steven-boltzman bernilai s = 5,67 x 10^-⁸ J dt^-¹ m^-² K^-⁴?

5. Sebuah satelit mengelilingi matahari, berebentuk bola dan dianggap sebagai benda hitam sempurna(black body). Satelit ini secara berkesinambungan memberikan data mengenai temperatur efektif matahari ke stasiun pengontrol di bumi. Dari hasil revolusi didapatkan data temperatur terendah adalah 3000⁰K dan temperatur tertinggi 4126⁰K. Tentukan eksentrisitas satelit tersebut serta panjang sumbu ½ mayor!

soal-soal magnitudo/exercises of magnitude

2011-01-21T12:36:00.001+09:00

1. Sebuah bintang dengan magnitudo semu m= -2,3 memliki jarak d= 37 tahun cahaya. Hitung besar magnitudo mutlak (M) bintang terebut?

2. Sebuah bintang yang memiliki jarak 12pc memiliki magnitudo mutlak 3,5. Tentukan berapa besar magnitudo semu bintang tersebut?

3. Magnitudo sebuah bintang adalah 2,5. Jika sudut paralaksnya adalah 0”,0012. Hitung magnitudo mutlaknya! Hitung juga perbandingan luminositasnya dengan matahari dimana magnitudo mutlak matahari 4.82!

4. Magnitudo semu bintang A adalah -1.6. Sedangkan radius bintang B ¾ kali bintang bintang A, dan temperatur efektif bintang A 2 ¼ kali bintang B. Jarak bintang B terhadap pengamat lebih dekat ¼ kali. Hitung magnitudo semu bintang B?

5. Star X and Y have the same relative magnitude. If star A has a luminosity equal to two times that of star B, and is 7 lyr away, how far away is star B?

Soal - soal Latihan

2011-01-17T15:19:00.000+09:00

1. Bulan memerlukan waktu paling tidak 2 menit untuk terbit dilihat dari Bumi. Berapa lama Bumi memerlukan waktu untuk terbit dilihat oleh seorang pengamat dari Bulan?
a. 2 menit
b. 4 menit
c. 6 menit
d. 8 menit
e. Bumi tidak terbit dan tidak tenggelam

2. On the sunlit side of the Moon the sky appears …
A. white because of the extreme brilliance of the sunlight
B. black because the Earth blocks the light
C. blue due to the Moons' atmosphere
D. black because the Moon lacks an atmosphere
E. black because the Moon has a dense atmosphere

3. You are adrift at sea, and you see a star directly overhead. You remember from your astronomy lab at N.C. State that this star has a declination of 42 degrees South, and a Right Ascension of 8 hours. From this information alone, you know that …
A) You are adrift at a point north latitude 42 degrees.
B) You are adrift at a point south latitude 42 degrees.
C) You are adrift at a point west longitude 8 degrees.
D) You are adrift at a point south latitude 48 degrees.
E) A and C

4. If you lived on the Moon, would the motion of the planets appear any different than from Earth?
A. The motion of the planets would not appear significantly different than on the Earth.
B. The planets would not appear to go around the Moon.
C. The planets would not appear to go around the Earth.
D. The planets would not appear to go around the Sun.
E. None of the above

5. You are carried away by an alien spacecraft to a different star planetary system. You are set down on a planet with cloudless skies. After some time, you notice five planets in the sky. Three retrograde after greatest eastern elongation with the "sun"; two at opposition. From this observation, you infer that, in a heliocentric model, you are on the _____ planet outward from the "sun".
A. first
B. second
C. third
D. fourth
E. fifth

6. When Venus sets after sunset …
a. Venus is west of the sun
b. Venus is east of the sun
c. Venus could be either east or west of the sun depending on the month.
d. it is a mistake because Venus never sets after sunset
e. it must be moving retrograde

7. Pernyataan tentang gerak planet yang tepat adalah ...
A. Planet Venus mungkin saja terlihat saat tengah malam
B. Planet Jupiter tidak mungkin tertutup oleh bulan Purnama
C. Planet Mars selalu nampak berdekatan dengan Matahari
D. Planet Merkurius tidak mungkin nampak melintas di depan piringan Matahari
E. Planet Saturnus bisa mengalami gerak retrogade

8. Peristiwa yang tidak tepat berhubungan dengan pengamat yang ada tepat di kutub utara adalah ...
A. Matahari paling tinggi ada di 23,50 di atas horizon
B. Pada bulan Desember, Matahari tidak terbit
C. Semua arah adalah arah selatan
D. Bisa mengamati rasi Centaurus di bulan-bulan tertentu
E. Bintang Polaris menjadi bintang sirkumpolar

sumber:http://hansgunawan-astronomy.blogspot.com/search/label/soal

Supernova Tycho 432 Tahun

2011-01-08T21:58:00.002+09:00

Hendro Setyanto (Observatorium Bosscha - Departemen Astronomi ITB)

TEPATNYA tanggal 11 November 1572, Tycho Brahe mencatat kemunculan bintang baru-disebut nova. Dari hari ke hari kecerlangan bintang meningkat dengan cepat sehingga dapat dilihat siang hari.

Kemunculan "nova" (berasal dari kata novae stella yang berarti bintang baru) tahun 1572 itu tidak semata disaksikan Tycho Brahe, namun juga astronom-astronom lain zaman itu. Kemunculan sang nova sekaligus mengubah pandangan para astronom bahwa langit-begitu juga bintang-bersifat kekal dan abadi.

Kemunculan "nova" di rasi Cassiopeia tersebut dicatat dengan teliti oleh Tycho Brahe. Kecerlangan "nova" menyamai kecerlangan planet Yupiter yang ketika itu berada di Rasi Pisces. Tak lama kemudian kecerlangannya menyamai kecerlangan planet Venus ketika Matahari tenggelam. Padahal, Venus merupakan obyek langit paling terang setelah Matahari dan Bulan.

Kecerlangan "nova" terus meningkat hingga terlihat pada siang hari. Akhir November kecerlangannya meredup dan berubah warna dari putih menjadi kuning, oranye, lalu merah dan akhirnya hilang pada Maret 1574.

KATA "nova" kini menjadi istilah untuk fenomena ledakan bintang. Tatkala sebuah bintang meledak, maka kecerlangannya akan meningkat hingga ratusan sampai ribuan kali dari kecerlangan semula. Kecerlangan maksimum umumnya dicapai dalam orde jam dan kemudian meredup kembali dalam beberapa hari.

Apabila kecerlangan sebuah bintang yang meledak mencapai jutaan bahkan miliaran kali dari kecerlangan semula, fenomena itu disebut Supernova. Kecerlangannya dapat bertahan hingga beberapa bulan.

Istilah nova dan supernova menggambarkan fenomena ledakan sebuah bintang bahkan secara spektroskopi, keduanya menunjukkan garis emisi yang bergeser ke arah biru, menunjukkan adanya gas panas yang dipancarkan ke luar. Namun, ledakan supernova merupakan peristiwa cataclysmic yang menandai bahwa sebuah bintang telah mengakhiri aktivitasnya, yaitu pembangkitan energi.

Berdasarkan catatan kecerlangan "nova" yang dibuat Tycho Brahe, astronom mengidentifikasi ledakan bintang yang terjadi ketika itu merupakan sebuah Supernova dan dikelompokkan sebagai Supernova tipe Ia, biasa ditulis SNe Ia. Gambar 1 menunjukkan sisa ledakan SNe Ia yang dipotret dengan teleskop luar angkasa, Hubble. Sisa ledakan pertama kali ditemukan 1960 di pelat foto teleskop Mt Palomar sebagai sebuah nebula yang redup.

SNe Ia dicirikan dengan keberadaan garis absorbsi Si II (silikon yang terionisasi satu kali) di sekitar 6150Å ketika kecerlangannya mencapai maksimum. Magnitudo mutlaknya dapat mencapai -19. Bandingkan dengan Matahari yang hanya 4.2, yang berarti kecerlangan Supernova dapat lebih dari 1 miliar kecerlangan Matahari.

Ledakan SNe Ia, secara teori, dimungkinkan berasal dari dua mekanisme yang berasal dari dua sistem bintang ganda yang berbeda.

Mekanisme pertama berasal dari pasangan bintang katai putih (bintang dengan massa seperti Matahari dan radius seukuran Bumi) dengan bintang seperti Matahari. Bintang yang seukuran Matahari tersebut mengalirkan materinya ke katai putih.

Akumulasi materi yang terjadi mengakibatkan bintang katai putih melampaui batas massa, disebut sebagai batas Chandrasekar, yang diperkenankan untuk sebuah bintang katai putih. Apabila hal tersebut terjadi, muncullah ledakan termonuklir yang mahadahsyat.

Mekanisme kedua berasal dari pasangan ganda bintang katai putih yang bergabung. Penggabungan kedua bintang katai putih tersebut diakibatkan oleh pancaran radiasi gravitasi yang mengakibatkan jarak kedua bintang semakin mendekat dari waktu ke waktu. Dengan kata lain kedua bintang bergerak spiral satu sama lain dan akhirnya bergabung.

Akibat penggabungan adalah massa katai putih yang baru akan melampaui batas massa yang diperkenankan untuk sebuah bintang katai putih. Hal itu memicu terjadinya ledakan termonuklir yang mahadahsyat.

Manakah dari kedua mekanisme di atas yang dapat menjelaskan peristiwa ledakan supernova yang diamati oleh Tycho Brahe tahun 1572?

PENGAMATAN pada sisa ledakan supernova Tycho yang dilakukan oleh Tim Astronom Internasional dan diketuai astronom perempuan, Piuz-Lapuente, 28 Oktober 2004 berhasil menemukan keberadaan sebuah bintang seusia Matahari. Bintang sedang dalam tahap membesar menjadi bintang raksasa merah.

Bintang tersebut diidentifikasi sebagai bintang seperti Matahari pasangan bintang katai putih yang selamat dari ledakan SNe. Ini karena -di antaranya-kecepatan gerak yang tiga kali dari kecepatan rata-rata bintang di sekitarnya. Telaah spektroskopi dari teleskop 4,2m W Herschel di La Palma dan teleskop 10m WM Keck di Hawaii menunjukkan bintang tersebut serupa dengan bintang-bintang di cakram Galaksi Bima Sakti.

Besarnya kecepatan gerak bintang berasal dari kecepatan orbitnya yang dipertahankan ketika sistem bintang ganda itu pecah. Hal ini bagaikan sebuah batu yang dilempar dengan menggunakan kain pelempar. Adapun telaah spektroskopi menegaskan bahwa bintang tersebut tidak berasal dari daerah lain dari galaksi.

Identifikasi bintang yang selamat dari bencana ledakan supernova tersebut mirip halnya ahli forensik yang coba mengidentifikasi suatu bencana. Meskipun telah terjadi 432 tahun lalu, dengan menggunakan astronomical forensic astronom berhasil menemukan salah satu korban ledakan termonuklir di lokasi ledakan yang sekarang berupa gelembung gas panas sangat besar dan terus mengembang dengan kecepatan 9.000 km/detik, disebut Sisa Ledakan Supernova Tycho.

Meski temuan tersebut menjelaskan bahwa ledakan SNe Ia yang dicatat oleh Tycho bermula dari sistem bintang ganda yang terdiri dari bintang seperti Matahari yang menghantarkan massa ke bintang katai putih, bukan berarti mekanisme kedua tidak mungkin terjadi. Mekanisme kedua dari ledakan SNe Ia yang berasal dari penggabungan dua bintang katai putih tetap merupakan kemungkinan lain yang dapat terjadi. Itu karena sistem binatang ganda katai putih telah dikonfirmasi keberadaannya seperti pada sistem L870-2 (periode 1.55578 hari) dan sistem 0957-666 (periode 1.17 hari) sehingga ledakan Sne Ia akibat penggabungan dua bintang katai putih merupakan keniscayaan.

PENINGKATAN kecerlangan yang tinggi pada peristiwa supernova memungkinkan astronom untuk menjadikan peristiwa SNe Ia sebagai "lilin" penentu jarak. Dengan mengukur kecerlangan ledakan di suatu galaksi dan membandingkannya dengan kecerlangan Absolute SNe Ia yang telah diketahui, astronom dapat menentukan jarak galaksi tersebut dari Bumi.

Di samping itu, ledakan Sne Ia dapat dipergunakan untuk menentukan konstanta Hubble dan laju percepatan pengembangan alam semesta. Dengan kata lain, pengamatan ledakan SNe Ia memberi kontribusi berarti dalam pengembangan kosmologi modern.

Ledakan Bintang Yang Mengubah Teori SuperNova

2011-01-08T21:56:00.001+09:00

Teleskop Hubble milik NASA berhasil mengidentifikasi bintang yang satu juta kali lebih terang dari Matahari, sebelum ia meledak sebagai supernova di tahun 2005.

Yang menarik, berdasarkan teori evolusi bintang yang ada saat ini, sebuah bintang seharusnya belum menghancurkan diri sendiri di awal kehidupannya. Dengan adanya penemuan ini, bisa jadi pemahaman evolusi bintang masif yang ada selama ini memiliki kesalahan dan perlu adanya revisi.

Bintang yang meledak tersebut memiliki massa 100 kali massa Matahari dan masih terlalu muda untuk dapat mengevolusi inti besi yang masif dalam reaksi fusi nuklir. Kondisi tersebut merupakan prasyarat terjadinya keruntuhan inti yang memicu terjadinya ledakan supernova.

Hubble menemukan supernova pada bintang yang masih muda. Kredit : Hubble

Ledakan yang di identifikasi sebagai SN 2005gl terlihat pada galaksi spiral NGC 266 tanggal 5 Oktober 2005. Citra pra-ledakan yang diambil pada tahun 1997 menunjukan kalau si bintang yang meledak ini dulunya merupakan titik yang sangat terang dengan magnitudo visual absolutnya mencapai -10,3. Dengan kecerlangan seperti itu, diperkirakan ia berasal dari kelas bintang Luminous Blue Variables (LBVs), karena tidak ada bintang tipe lain yang lebih terang lagi.

Seagai bagian dari bintang kelas LBV, evolusi pada bintang untuk melepaskan massanya terjadi lewat angin bintang yang sangat dasyat. Hanya dengan cara ini, si bintang dapat membentuk inti besi yang sangat besar yang pada akhirnya meledak saat terjadi keruntuhan inti. Pada saat itulah ledakan supernova terjadi.

Di galaksi Bima Sakti, ada bintang bernama Eta Carinae yang massanya 100 massa Matahari. Eta Carinae diperkirakan mengalami kehilangan selubung hidrogennya saat ia meledak sebagai supernova. Nah, dalam penelitian tampaknya identifikasi awal menunjukan pada sebagian kasus, bintang masif akan meledak sebelum selubung hidrogen terlepas. Dengan demikian bisa dikatakan kalau evolusi inti dan evolusi selubung tidak selamanya harus terjadi seiring, seperti yang diperkirakan selama ini. Penemuan tersebut memberi pemahaman baru untuk merevisi teori evolusi yang sudah ada.

Kemungkinan lain yang dihadirkan adalah, SN 2005gl pada awalnya merupakan sepasang bintang yang kemudian bergabung. Jika ini terjadi maka di dalam bintang baru tersebut terjadi penimbunan reaksi nuklir yang membuat bintang terlihat makin terang namun sepertinya kurang berevolusi dibanding kondisi sebenarnya. Jika ini yang terjadi, muncul pertanyaan lain apakah ada mekanisme lain yang bisa memicu terjadinya ledakan supernova? Menurut Avishay Gal-Yam dari Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, bisa jadi ada pemahaman dasar tentang bintang super cerlang melalui kehilangan massanya yang luput dari perhatian para peneliti.

Hasil pengamatan teleskop Hubble hanya mengungkap sebagian kecil dari massa bintang yang terlepas saat terjadi ledakan. Sebagian besar materi lainnya diperkirakan tertarik masuk ke dalam inti yang runtuh yang kemudian menjadi lubang hitam dengan estimasi massa sekitar 10-15 massa matahari.

Tiga hukum empiris Kepler

2011-01-03T16:10:00.009+09:00

HUKUM KEPLER

Karya Kepler sebagian dihasilkan dari data-data hasil pengamatan yang dikumpulkan Ticho Brahe mengenai posisi planet-planet dalam geraknya di luar angkasa. Hukum ini telah dicetuskan Kepler setengah abad sebelum Newton mengajukan ketiga Hukum-nya tentang gerak dan hukum gravitasi universal. Di antara hasil karya Kepler, terdapat tiga penemuan yang sekarang kita kenal sebagai Hukum Kepler mengenai gerak planet.

Hukum I Kepler

Lintasan setiap planet ketika mengelilingi matahari berbentuk elips, di mana matahari terletak pada salah satu fokusnya.

Kepler tidak mengetahui alasan mengapa planet bergerak dengan cara demikian. Ketika mulai tertarik dengan gerak planet-planet, Newton menemukan bahwa ternyata hukum-hukum Kepler ini bisa diturunkan secara matematis dari hukum gravitasi universal dan hukum gerak Newton. Newton juga menunjukkan bahwa di antara kemungkinan yang masuk akal mengenai hukum gravitasi, hanya satu yang berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang konsisten dengan Hukum Kepler.

Perhatikan orbit elips yang dijelaskan pada Hukum I Kepler. Dimensi paling panjang pada orbit elips disebut sumbu mayor alias sumbu utama, dengan setengah panjang a. Setengah panjang ini disebut sumbu semiutama alias semimayor (sambil lihat gambar di bawah ya).

F₁ dan F₂ adalah titik Fokus. Matahari berada pada F₁ dan planet berada pada P. Tidak ada benda langit lainnya pada F₂. Total jarak dari F₁ ke P dan F₂ ke P sama untuk semua titik dalam kurva elips. Jarak pusat elips (O) dan titik fokus (F₁ dan F₂) adalah ea, di mana e merupakan angka tak berdimensi yang besarnya berkisar antara 0 sampai 1, disebut juga eksentrisitas. Jika e = 0 maka elips berubah menjadi lingkaran. Kenyataanya, orbit planet berbentuk elips alias mendekati lingkaran. Dengan demikian besar eksentrisitas tidak pernah bernilai nol. Nilai e untuk orbit planet bumi adalah 0,017. Perihelion merupakan titik yang terdekat dengan matahari, sedangkan titik terjauh adalah aphelion.

Pada Persamaan Hukum Gravitasi Newton, telah kita pelajari bahwa gaya tarik gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (1/r²), di mana hal ini hanya bisa terjadi pada orbit yang berbentuk elips atau lingkaran saja.

Contoh soal Hukum I Kepler :

Komet Halley bergerak sepanjang orbit elips mengitari matahari. Pada perihelion, komet Halley berjarak 8,75 x10⁷ km dari matahari, sedangkan pada aphelion berjarak 5,26 x 10⁹ km dari matahari. Berapakah eksentrisitas dari orbit komet halley

Panduan jawaban :

Panjang sumbu utama sama dengan total jarak komet ke matahari ketika komet berada di perihelion dan aphelion.

Panjang sumbu utama adalah 2a, dengan demikian :

Pada Perihelion, jarak komet Halley dengan matahari diperoleh dari (sambil perhatikan gambar di atas) :

a – ea = a(1-e)

Jarak komet Halley dengan matahari ketika komet Halley berada pada perihelion adalah 8,75 x10⁷ km. Dengan demikian, eksentrisitas komet Halley adalah :

Nilai eksentrisitas komet halley mendekati 1. Ini menunjukkan bahwa orbit halley sangat panjang….

Hukum II Kepler

Luas daerah yang disapu oleh garis antara matahari dengan planet adalah sama untuk setiap periode waktu yang sama.

Hal yang paling utama dalam Hukum II Kepler adalah kecepatan sektor mempunyai harga yang sama pada semua titik sepanjang orbit yang berbentuk elips.

Hukum III Kepler

Kuadrat waktu yang diperlukan oleh planet untuk menyelesaikan satu kali orbit sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet-planet tersebut dari matahari.

Jika T₁ dan T₂ menyatakan periode dua planet, dan r₁ dan r₂ menyatakan jarak rata-rata mereka dari matahari, maka

Newton menunjukkan bahwa Hukum III Kepler juga bisa diturunkan secara matematis dari Hukum Gravitasi Universal dan Hukum Newton tentang gerak dan gerak melingkar. Sekarang mari kita tinjau Hukum III Kepler menggunakan pendekatan Newton.

Terlebih dahulu kita tinjau kasus khusus orbit lingkaran, yang merupakan kasus khusus dari orbit elips. Semoga dirimu belum melupakan Hukum Newton dan pelajaran Gerak Melingkar…

Sekarang kita masukan persamaan Hukum Gravitasi Newton dan percepatan sentripetal ke dalam persamaan Hukum II Newton :

m₁ adalah massa planet, m_M adalah massa matahari, r₁ adalah jarak rata-rata planet dari matahari, v₁ merupakan laju rata-rata planet pada orbitnya.

Waktu yang diperlukan sebuah planet untuk menyelesaikan satu orbit adalah T₁, di mana jarak tempuhnya sama dengan keliling lingkaran, 2 phi r₁. Dengan demikian, besar v₁ adalah :

Misalnya persamaan 1 kita turunkan untuk planet venus (planet 1). Penurunan persamaan yang sama dapat digunakan untuk planet bumi (planet kedua).

T₂ dan r₂ adalah periode dan jari-jari orbit planet kedua. Sekarang coba anda perhatikan persamaan 1 dan persamaan 2. Perhatikan bahwa ruas kanan kedua persamaan memiliki nilai yang sama. Dengan demikian, jika kedua persamaan ini digabungkan, akan kita peroleh :

Persamaan ini adalah Hukum III Kepler…

Kita juga bisa menurunkan persamaaan untuk menghitung besarnya periode gerak planet (T) dengan cara lain. Pertama terlebih dahulu kita turunkan untuk kasus gerak melingkar.

Sebelumnya kita telah mensubtitusikan persamaan Hukum Gravitasi Newton dan percepatan sentripetal ke dalam persamaan Hukum II Newton :

Pada pembahasan mengenai gerak melingkar beraturan, kita mempelajari bahwa laju v adalah perbandingan jarak tempuh dalam satu kali putaran (2phir) dengan periode (waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali putaran), yang secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

Pada persamaan ini tampak bahwa periode dalam orbit lingkaran sebanding dengan pangkat 3/2 dari jari-jari orbit. Newton menunjukkan bahwa hubungan ini juga berlaku untuk orbit elips, di mana jari-jari orbit lingkaran (r) diganti dengan setengah sumbu utama a

Dibaca secara perlahan-lahan sambil direnungkan

DATA ASTRONOMI

sumber : http://www.gurumuda.com/hukum-kepler

Hukum Gravitasi isaac Newton

2011-01-03T15:32:00.011+09:00

Pengantar

Pada pembahasan mengenai pokok bahasan kinematika (gerak lurus dan gerak bengkok, kita telah menyinggung mengenai Gravitasi. Pada kesempatan ini, kita akan mempelajari Gravitasi secara lebih mendalam.

Mengapa buah mangga yang lezat dan bergizi yang terlepas dari tangkainya selalu jatuh ke permukaan bumi ? ayo dijawab…

Selain mengembangkan tiga hukum tentang Gerak (Hukum I Newton, Hukum II Newton dan Hukum III Newton), eyang Newton juga menyelidiki gerakan planet-planet dan bulan. Ia selalu bertanya mengapa bulan selalu berada dalam orbitnya yang hampir berupa lingkaran ketika mengitari bumi. Selain itu, ia juga selalu mempersoalkan mengapa benda-benda selalu jatuh menuju permukaan bumi. Wililiam Stukeley, teman eyang Newton ketika masih muda, menulis bahwa ketika mereka sedang duduk minum teh di bawah pohoh apel, eyang Newton yang waktu itu masih muda dan cakep, melihat sebuah apel jatuh dari pohonnya. Dikatakan bahwa eyang Newton mendapat ilham dari jatuhnya buah apel. Menurutnya, jika gravitasi bekerja di puncak pohon apel, bahkan di puncak gunung, maka mungkin saja gravitasi bekerja sampai ke bulan. Dengan penalaran bahwa gravitasi bumi yang menahan bulan pada orbitnya, eyang Newton mengembangkan teori gravitasi yang sekarang diwariskan kepada kita.

Perlu diketahui bahwa persoalan yang dipikirkan eyang Newton ini telah ada sejak zaman yunani kuno. Ada dua persoalan dasar yang telah diselidiki oleh orang yunani, jauh sebelum eyang Newton lahir. Persoalan yang selalu dipertanyakan adalah mengapa benda-benda selalu jatuh ke permukaan bumi dan bagaimana gerakan planet-planet, termasuk matahari dan bulan (matahari dan bulan pada waktu itu digolongkan menjadi planet-planet). Orang-orang Yunani pada waktu itu melihat kedua persoalan di atas (benda yang jatuh dan gerakan planet) sebagai dua hal yang berbeda. Demikian hal itu berlanjut hingga zaman eyang Newton. Jadi apa yang dihasilkan oleh eyang dibangun di atas hasil karya orang-orang sebelum dirinya. Yang membedakan eyang Newton dan orang-orang sebelumnya adalah bahwa eyang memandang kedua persoalan dasar di atas (gerak jatuh benda dan gerakan planet) disebabkan oleh satu hal saja dan pasti mematuhi hukum yang sama. Pada abad ke-17, eyang menemukan bahwa ada interaksi yang sama yang menjadi penyebab jatuhnya buah apel dari pohon dan membuat planet tetap berada pada orbitnya ketika mengelilingi matahari. Demikian juga bulan, satu-satunya satelit alam kesayangan bumi tetap berada pada orbitnya.

Mari kita belajar hukum dasar cetusan eyang Newton yang kini diwariskan kepada kita. Hukum dasar inilah yang menentukan interaksi gravitasi. Ingat bahwa hukum ini bersifat universal alias umum; gravitasi bekerja dengan cara yang sama, baik antara diri kita dengan bumi, antara bumi dengan buah mangga yang lezat ketika jatuh, antara bumi dengan pesawat yang jatuh , antara planet dengan satelit dan antara matahari dengan planet-planetnya dalam sistem tatasurya.

Oya lupa….

Tahukah anda, bahkan gagasan eyang Newton mengenai gravitasi pada mulanya dibantai habisan-habisan oleh banyak ilmuwan yang bertentangan dengan gagasannya ? Pada waktu itu, banyak ilmuwan yang mungkin saking kebingungan sulit menerima gagasan eyang Newton mengenai gaya gravitasi. Gaya gravitasi termasuk gaya tak sentuh, di mana bekerja antara dua benda yang berjauhan alias tidak ada kontak antara benda-benda tersebut. Gaya-gaya yang umumnya dikenal adalah gaya-gaya yang bekerja karena adanya kontak; gerobak sampah bergerak karena kita memberikan gaya dorong, bola bergerak karena ditendang, sedangkan gravitasi, bisa bekerja tanpa sentuhan ? aneh… eyang Newton mengatakan kepada mereka bahwa ketika apel jatuh, bumi memberikan gaya kepadanya sehingga apel tersebut jatuh, demikian juga bumi mempertahankan bulan tetap pada orbitnya dengan gaya gravitasi, meskipun tidak ada kontak dan letak bumi dan bulan berjauhan. Akhirnya, perlahan-lahan sambil bersungut-sungut mereka mulai merestui dan mendukung dengan penuh semangat Hukum Gravitasi yang dicetuskan oleh Eyang Newton

HUKUM GRAVITASI NEWTON

Sebelum mencetuskan Hukum Gravitasi Universal, eyang Newton telah melakukan perhitungan untuk menentukan besar gaya gravitasi yang diberikan bumi pada bulan sebagaimana besar gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda-benda di permukaan bumi. Sebagaimana yang kita ketahui, besar percepatan gravitasi di bumi adalah 9,8 m/s². Jika gaya gravitasi bumi mempercepat benda di bumi dengan percepatan 9,8 m/s², berapakah percepatan di bulan ? karena bulan bergerak melingkar beraturan (gerakan melingkar bulan hampir beraturan), maka percepatan sentripetal bulan dihitung menggunakan rumus percepatan sentripetal Gerak melingkar beraturan.

Diketahui orbit bulan yang hampir bulat mempunyai jari-jari sekitar 384.000 km dan periode (waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu putaran) adalah 27,3 hari. Dengan demikian, percepatan bulan terhadap bumi adalah

Jadi percepatan gravitasi bulan terhadap bumi 3600 kali lebih kecil dibandingkan dengan percepatan gravitasi bumi terhadap benda-benda di permukaan bumi. Bulan berjarak 384.000 km dari bumi. Jarak bulan dengan bumi ini sama dengan 60 kali jari-jari bumi (jari-jari bumi = 6380 km). Jika jarak bulan dari bumi (60 kali jari-jari bumi) dikuadratkan, maka hasilnya sama dengan 3600 (60 x 60 = 60² = 3600). Angka 3600 yang diperoleh dengan mengkuadratkan 60 hasilnya sama dengan Percepatan bulan terhadap bumi, sebagaimana hasil yang diperoleh melalui perhitungan.

Berdasarkan perhitungan ini, eyang newton menyimpulkan bahwa besar gaya gravitasi yang diberikan oleh bumi pada setiap benda semakin berkurang terhadap kuadrat jaraknya (r) dari pusat bumi. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

Selain faktor jarak, Eyang Newton juga menyadari bahwa gaya gravitasi juga bergantung pada massa benda. Pada Hukum III Newton kita belajar bahwajika ada gaya aksi maka ada gaya reaksi. Ketika bumi memberikan gaya aksi berupa gaya gravitasi kepada benda lain, maka benda tersebut memberikan gaya reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap bumi. Karena besarnya gaya aksi dan reaksi sama, maka besar gaya gravitasi juga harus sebanding dengan massa dua benda yang berinteraksi. Berdasarkan penalaran ini, eyang Newton menyatakan hubungan antara massa dan gaya gravitasi. Secara matematis ditulis sbb :

M_B adalah massa bumi, M_b adalah massa benda lain dan r adalah jarak antara pusat bumi dan pusat benda lain.

Setelah membuat penalaran mengenai hubungan antara besar gaya gravitasi dengan massa dan jarak, eyang Newton membuat penalaran baru berkaitan dengan gerakan planet yang selalu berada pada orbitnya ketika mengitari matahari. Eyang menyatakan bahwa jika planet-planet selalu berada pada orbitnya, maka pasti ada gaya gravitasi yang bekerja antara matahari dan planet serta gaya gravitasi antara planet, sehingga benda langit tersebut tetap berada pada orbitnya masing-masing. Luar biasa pemikiran eyang Newton ini. Tidak puas dengan penalarannya di atas, ia menyatakan bahwa jika gaya gravitasi bekerja antara bumi dan benda-benda di permukaan bumi, serta antara matahari dan planet-planet maka mengapa gaya gravitasi tidak bekerja pada semua benda ?

Akhirnya, setelah bertele-tele dan terseok-seok, kita tiba pada inti pembahasan panjang lebar ini. Eyang Newton pun mencetuskan Hukum Gravitasi Universal dan mengumumkannya pada tahun 1687, hukum yang sangat terkenal dan berlaku baik di indonesia, amerika atau afrika bahkan di seluruh penjuru alam semesta. Hukum gravitasi Universal itu berbunyi demikian :

Semua benda di alam semesta menarik semua benda lain dengan gaya sebanding dengan hasil kali massa benda-benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda tersebut.

Secara matematis, besar gaya gravitasi antara partikel dapat ditulis sbb :

F_g adalah besar gaya gravitasi pada salah satu partikel, m₁ dan m₂ adalah massa kedua partikel, r adalah jarak antara kedua partikel.

G adalah konstanta universal yang diperoleh dari hasil pengukuran secara eksperimen. 100 tahun setelah eyang Newton mencetuskan hukum Gravitasi Universal, pada tahun 1978, Henry Cavendish berhasil mengukur gaya yang sangat kecil antara dua benda, mirip seperti dua bola. Melalui pengukuran tersebut, Henry membuktikan dengan sangat tepat persamaan Hukum Gravitasi Universal di atas. Perbaikan penting dibuat oleh Poyting dan Boys pada abad kesembilan belas. Nilai G yang diakui sekarang = 6,67 x 10-11Nm²/kg²

Contoh soal 1 :

Seorang guru fisika sedang duduk di depan kelas dan seorang murid sedang duduk di bagian belakang ruangan kelas. Massa guru tersebut adalah 60 kg dan massa siswa 70 kg (siswa gendut). Jika pusat mereka (yang dimakudkan di sini bukan pusat yang terletak di depan perut manusia) berjarak 10 meter, berapa besar gaya gravitasi yang diberikan oleh guru dan murid satu sama lain ?

Panduan jawaban :

Gampang, tinggal dimasukkan aja nilai-nilai telah diketahui ke dalam persamaan Hukum Newton tentang Gravitasi

Ya, gayanya sangat kecil…

Contoh soal 2 :

Diketahui massa bulan 7,35 x 10²² kg, massa bumi 5,98 x 10²⁴kg dan massa matahari adalah 1,99 x 10³⁰ kg. Hitunglah gaya total di bulan yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi dan matahari. Anggap saja posisi bulan, bumi dan matahari membentuk segitiga siku-siku. Oya, jarak bumi-bulan 3,84 x 10⁸ m dan jarak matahari-bulan 1,50 x 10⁸ km (1,50 x 10¹¹ m).

Keterangan Gambar :

b = bulan, B = bumi dan M = matahari

Panduan jawaban :

Gaya total yang bekerja pada bulan akibat gravitasi matahari dan bumi kita hitung menggunakan vektor. Sebelumnya, terlebih dahulu kita hitung besar gaya gravitasi antara bumi-bulan dan matahari-bulan.

Besar gaya gravitasi antara bumi-bulan :

Besar gaya gravitasi antara matahari-bulan.

Besar gaya total yang dialami bulan dapat dihitung sebagai berikut :

Gaya total yang dimaksud di sini tidak sama dengan gaya total pada Hukum II Newton. Hukum gravitasi berbeda dengan Hukum II Newton. Hukum Gravitasi menjelaskan gaya gravitasi dan besarnya yang selalu berbeda tergantung dari jarak dan massa benda yang terlibat. Hukum II Newton menghubungkan gaya total yang bekerja pada sebuah benda dengan massa dan percepatan benda tersebut. Dipahami ya perbedaannya….

Kuat Medan Gravitasi dan Percepatan Gravitasi

Pada pembahasan mengenai Hukum Newton tentang Gravitasi, kita telah meninjau gaya gravitasi sebagai interaksi gaya antara dua atau lebih partikel bermassa. Partikel-partikel tersebut dapat saling berinteraksi walaupun tidak bersentuhan. Pandangan lain mengenai gravitasi adalah konsep medan, di mana sebuah benda bermassa mengubah ruang di sekitarnya dan menimbulkan medan gravitasi. Medan ini bekerja pada semua partikel bermassa yang berada di dalam medan tersebut dengan menimbulkan gaya tarik gravitasi. Jika sebuah benda berada di dekat bumi, maka terdapat sebuah gaya yang dikerjakan pada benda tersebut. Gaya ini mempunyai besar dan arah di setiap titik pada ruang di sekitar bumi. Arahnya menuju pusat bumi dan besarnya adalah mg.

Jadi jika sebuah benda terletak di setiap titik di dekat bumi, maka pada benda tersebut bekerja sebuah vektor g yang sama dengan percepatan yang akan dialami apabila benda itu dilepaskan. Vektor g tersebut dinamakan kekuatan medan gravitasi. Secara matematis, besar g dinyatakan sebagai berikut :

Berdasarkan persamaan di atas, kita dapat mengatakan bahwa kekuatan medan gravitasi di setiap titik merupakan gaya gravitasi yang bekerja pada setiap satuan massa di titik tersebut.

Gravitasi di Sekitar Permukaan Bumi

Pada awal tulisan ini, kita telah mempelajari Hukum gravitasi Newton dan menurunkan persamaan gravitasi Universal. Sekarang kita mencoba menerapkannya pada gaya gravitasi antara bumi dan benda-benda yang terletak di permukaannya. Kita tulis kembali persamaan gravitasi universal untuk membantu kita dalam menganalisis :

Untuk persoalan gravitasi yang bekerja antara bumi dan benda-benda yang terletak di permukaan bumi, m₁ pada persamaan di atas adalah massa bumi (m_B), m₂ adalah massa benda (m), dan r adalah jarak benda dari permukaan bumi, yang merupakan jari-jari bumi (r_B). Gaya gravitasi yang bekerja pada bumi merupakan berat benda, mg. Dengan demikian, persamaan di atas kita ubah menjadi :

Berdasarkan persamaan ini, dapat diketahui bahwa percepatan gravitasi pada permukaan bumi alias g ditentukan oleh massa bumi (m_B) dan jari-jari bumi (r_B)

G dan g merupkan dua hal yang berbeda. g adalah percepatan gravitasi, sedangkan G adalah konstanta universal yang diperoleh dari hasil pengukuran. Setelah G ditemukan, manusia baru bisa mengetahui massa bumi lewat perhitungan menggunakan persamaan ini. Hal ini bisa dilakukan karena telah diketahui konstanta universal, percepatan gravitasi dan jari-jari bumi.

Ini adalah persamaan percepatan gravitasi efektiv. Jika ditanyakan percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu di dekat permukaan bumi, maka kita dapat menggunakan persamaan ini. Jika kita menghitung berat benda yang terletak di permukaan bumi, kita menggunakan mg.

sumber : http://www.gurumuda.com/hukum-kepler

Soal olimpiade astronomi sma

2011-01-01T09:35:00.000+09:00

1. Jika dibangun sebuah observatorium penikgamat dikedua ekuatornya pada sebuah planet yang memiliki kala periode rotasi 21 jam, dan sedang mengamati sebuah titik yang sama pada sebuah satelit dengan deklinasi 0⁰ . Jika jarak keduanya 244.000 km dan diameter planet tersebut adalah 12.500 km, hitunglah besar ansiorektanya.....

2. Dua orang astronot yang berasal dari Amerika dan Rusia mendarat pada sebuah planet untuk melakukan obervasi. Mereka menemukan bahwa ternyata komposisi penyusun planet tersebut memiliki rata-rata 2 kali massa jenis bumi, jika ansesiorekta tercatat 9^m ,55 dan jarak planet tersebut 450.000 km, hitung massa planet tersebut dalam massa bumi...

3. Jarak matahari-mars adalah dua kali jarak matahari-venus. Berapa perbandingan fluks cahaya matahari yang di terima kedua planet tersebut....

4. Jelaskan mengapa sampai pada saat ini para ilmuan sepakat bahwa alam semesta berkembang....

5. Jelaskan mengapa astronom radio dapat melakukan pengamatan sepanjang hari sedangkan astronom optik hanya pada malam hari....

6. Bintang X mempunyai magnitudo semu -2,4, sedangkan magnitudo bintang Y adalah 3. Berapakah perbandingan fluks kedua bintang....

lubang hitam

2010-12-31T20:36:00.000+09:00

Lubang hitam adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga 8kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak ada sesuatu, termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya, dari sini diperoleh kata "hitam". Istilah "lubang hitam" telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati.

Landasan Teori

Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh John Michell and Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking. Pada saat ini banyak astronom yang percaya bahwa hampir semua galaksi dialam semesta ini mengelilingi lubang hitam pada pusat galaksi.
Adalah John Archibald Wheeler pada tahun 1967 yang memberikan nama "Lubang Hitam" sehingga menjadi populer di dunia bahkan juga menjadi topik favorit para penulis fiksi ilmiah. Kita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa mendeteksi materi yang tertarik / tersedot ke arahnya. Dengan cara inilah, para astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa lewat observasi yang sangat hati-hati sehingga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan lubang hitam.

Asal Mula Lubang Hitam

Lubang Hitam tercipta ketika suatu obyek tidak dapat bertahan dari kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak obyek (termasuk matahari dan bumi) tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Tekanan gravitasi pada matahari dan bumi tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang sifatnya melawan tekanan gravitasi. Tetapi sebaliknya untuk obyek yang bermassa sangat besar, tekanan gravitasi-lah yang menang.

Pertumbuhannya

Massa dari lubang hitam terus bertambah dengan cara menangkap semua materi didekatnya. Semua materi tidak bisa lari dari jeratan lubang hitam jika melintas terlalu dekat. Jadi obyek yang tidak bisa menjaga jarak yang aman dari lubang hitam akan terhisap. Berlainan dengan reputasi yang disandangnya saat ini yang menyatakan bahwa lubang hitam dapat menghisap apa saja disekitarnya, lubang hitam tidak dapat menghisap material yang jaraknya sangat jauh dari dirinya. dia hanya bisa menarik materi yang lewat sangat dekat dengannya. Contoh : bayangkan matahari kita menjadi lubang hitam dengan massa yang sama. Kegelapan akan menyelimuti bumi dikarenakan tidak ada pancaran cahaya dari lubang hitam, tetapi bumi akan tetap mengelilingi lubang hitam itu dengan jarak dan kecepatan yang sama dengan saat ini dan tidak terhisap masuk kedalamnya. Bahaya akan mengancam hanya jika bumi kita berjarak 10 mil dari lubang hitam, dimana hal ini masih jauh dari kenyataan bahwa bumi berjarak 93 juta mil dari matahari. Lubang hitam juga dapat bertambah massanya dengan cara bertubrukan dengan lubang hitam yang lain sehingga menjadi satu lubang hitam yang lebih besar.(sumber:Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas)

FAKTA TENTANG ASTRONOMI

2010-12-31T20:14:00.000+09:00

11Share

Astronomi, yang secara etimologi berarti "ilmu bintang" (dari Yunani: άστρο, + νόμος), adalah ilmu yang melibatkan pengamatan dan penjelasan kejadian yang terjadi di luar Bumi dan atmosfernya. Ilmu ini mempelajari asal-usul, evolusi, sifat fisik dan kimiawi benda-benda yang bisa dilihat di langit (dan di luar Bumi), juga proses yang melibatkan mereka. (sumber :wikipedia)

Beberapa fakta di dunia astronomi, yang perlu kita ketahui :
OBJEK TERBESAR DI TATA SURYA
Matahari adalah objek paling besar dalam tata surya kita dengan diameter (pada equator) sepanjang 1.392.140 km. Urutan kedua ditempati oleh planet Jupiter dengan diameter 142.984 km. Di urutan berikutnya berturut-turut adalah Saturnus (120.536 km), Uranus (51.118 km), dan Neptunus (49.600 km). Bumi kita menempati urutan ke-6 dalam daftar ini dengan diameter 12.756 km, disusul oleh Venus (12.103 km) dan Mars (6.794 km). Urutan ke-9 dan ke-10 diduduki oleh dua buah satelit alam masing masing Ganymede, satelit Jupiter (5.262 km) dan Titan, satelit Saturnus (5.150 km).

SATELIT ALAM TERBESAR
Ganymede dan Titan merupakan satelit alam (bulan) terbesar dalam tata surya kita. Berikutnya berturut-turut disusul oleh Callisto (Jupiter/4.820 km) dan Io (Jupiter/3.632 km). Bulan kita menempati peringkat kelima dengan diameter 3.475 km. Sementara itu, Europa (Jupiter/3.126 km), Triton (Neptunus/2750 km), dan Titania (Uranus/1.580 km) menyusul di urutan selanjutnya. Daftar ini ditutup dengan Rhea (Saturnus/1.530 km) dan Oberon (Uranus/1.516 km) masing-masing di urutan ke-9 dan 10.
ANOMALI VENUS
Venus berotasi pada sumbunya sedemikian lambat, bahkan lebih lambat daripada periode orbitnya. Akibatnya satu tahun disana adalah lebih pendek daripada satu harinya (sehari di Venus setara dengan 243 hari di Bumi, sementara satu tahun Venus setara 225 hari Bumi). Disamping itu Venus diketahui berotasi dari arah timur ke barat, kebalikan dari planet-planet lain di tata surya kita yang berotasi dari barat ke timur, karena itu di Venus matahari terbit dari arah barat dan terbenam di timur.

SATELIT ALAM
Diantara kesemua planet anggota tata surya, hanya Bumi yang mempuyai satu-satunya satelit alam. Sementara itu, dua planat diantaranya, yakni Merkurius dan Venus sama sekali tidak memiliki satelit. Planet-planet bagian luar di tata surya umumnya kaya akan satelit alam. Hingga kini, telah diketemukan puluhan satelit alam yang mengedari planet Jupiter, Saturnus dan Uranus. Tidak semua satelit alam berbentuk bundar, tipikal sebuah planet. Kedua satelit Mars, Phobos dan Deimos serta satelit-satelit kecil yang mengedari Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus diketahui memiliki bentuk yang tidak beraturan

SUMBU ROTASI
Planet Uranus memiliki kemiringan sumbu rotasi sebesar 98º. Hal ini menyebabkan kutub utaranya menunjuk ke bawah bidang garis edarnya. Karenanya permukaan planet di kedua kutub memiliki malam yang lamanya setara dengan 21 tahun di Bumi.
SUHU PALING EKSTREM
Planet dengan temperatur paling ekstrem dalam tata surya kita ialah Merkurius. Temperatur siang hari disana mencapai hingga 427ºC, cukup panas untuk melelehkan logam seng. Di malam hari, temperatur turun hingga -183ºC, cukup dingin untuk membekukan krypton. Selain itu Merkurus tercatat sebagai planet yang letaknya paling dekat dengan Matahari
PLANET TERPANAS
Walaupun Merkurius adalah planet terdekat dari Matahari, namun rekor sebagai planet terpanas justeru dipegang oleh Venus dengan suhu mencapai 482°C. Hal ini ditengarai akibat efek "rumah kaca" dari atmosfir Venus yang kaya akan unsur Karbon Dioksida
PLANET PALING CEMERLANG
Apabila Jupiter dan Bumi dilihat dari jarak yang sama, maka Jupiter akan terlihat 164 kali lebih cemerlang. Dilihat dari Bumi, panet yang paling cemerlang adalah Venus dengan magnitudo -4,4.

BINTANG TERDEKAT
Bintang terdekat dari Bumi kita ialah Proxima Centauri. Bintang sejauh 4,23 tahun cahaya ini terlalu redup untuk bisa dilihat dengan mata telanjang. Bintang terdekat yang dapat dilihat dengan mata telanjang adalah Alpha Centauri (4,4 tahun cahaya) yang terlihat sebagai bintang paling terang pada rasi Centaurus di langit belahan selatan

BINTANG TERMUDA
2 Protostar (calon bintang) yang dikenal sebagai IRAS-4 yang berada di dalam Nebula NGC 1333, 1.100 tahun cahaya dari Bumi adalah bitang termuda yang diketahui manusia. Keduanya baru akan mencapai fase stabil sebagai sebuah bintang setidaknya dalam 100.000 tahun mendatang.

BINTANG TERTUA
70 bintang yang ditemukan oleh sebuah tim astronom yang dipimpin oleh Timothy Beers (Amerika Serikat) diyakini sebagai bintang paling tua di galaksi Bimasakti. Bintang-bintang tersebut diperkirakan telah terbentuk pada sekitar 1 milyar tahun setelah peristiwa big bang (ledakan besar yang mengawali terbentuknya alam semesta).

BINTANG TERBESAR
Betelgeuse (Alpha Orionis) adalah bintang terbesar yang diketahui hingga sejauh ini. Bintang sejauh 430 tahun cahaya ini memiliki diameter 980 juta km atau 700 kali diameter matahari. Bintang ini terlihat dengan mata telanjang sebagai sebuah bintang berwarna kemerahan di rasi Orion.

BINTANG PALING CEMERLANG
Sebuah bintang yang disebut Pistol yang ditemukan oleh teleskop antariksa Hubble pada Oktober 1997 adalah bintang paling cemerlang yang diketahui. Cahayanya sekitar 10 juta kali lebih cemerlang dari matahari. Perhitungan oleh para astronom menunjukkan bahwa energi yang dipancarkannya dalam 6 detik setara dengan energi yang dipancarkan oleh Matahari selama satu tahun.

METEORIT TERBESAR
Pecahan meteorit berukuran antara 2,4 - 2,7 m yang ditemukan di Hoba West, dekat Grossfontein, Namibia pada tahun 1920 diduga merupakan meteorid terbesar yang pernah jatuh ke Bumi dan tercatat oleh manusia. Pecahan meteorid tersebut berasal dari sebuah meteorit tunggal yang beratnya diperkirakan mencapai 59 ton.

HUJAN METEOR TERBESAR
Hujan Meteor Leonid yang terjadi tanggal 16-17 November 1966 dan terlihat di Amerika Utara bagian barat hingga Rusia bagian timur merupakan hujan meteorid terbesar yang pernah tercatat. Meteor yang melintas di wilayah Arizona tercatat mencapai 2.300 meteor per menit selama 20 menit.

KOMET TERBESAR
Komet Centaur 2060 Chiron yang ditemukan tahun 1977 merupakan komet terbesar yang diketahui dengan diameter 182 km.

ASTEROID TERBESAR
1 Ceres dengan diameter 941 km merupakan asteroid terbesar. Selain itu, asteroid ini juga tercatat merupakan asteroid yang pertama kali ditemukan.

ASTEROID TERKECIL
Rekor sebagai asteroid terkecil dipegang oleh asteroid 1993KA2. Asteroid yang ditemukan tahun 1993 ini hanya berdiameter 5 m.

GERHANA MATAHARI TERLAMA
Secara teori, gerhana matahari dapat berlangsung maksimal selama 7 menit 31 detik. Gerhana matahari terlama yang pernah tercatat terjadi di Filipina dengan durasi 7 menit 8 detik. Gerhana matahari selama 7 menit 29 detik diperkirakan akan terjadi di tengah samudera Atlantik pada tanggal 17 Juli 2186.

KONSTELASI TERBESAR
Hydra (Naga Laut) merupakan konstelasi (rasi bintang) terbesar. Konstelasi ini menutupi area seluas 1.302,844º persegi atau mencakup 3,16% dari seluruh langit dan beranggotakan setidaknya 68 bintang yang dapat dilihat dengan mata telanjang.

KONSTELASI TERKECIL
Crux Australis (Salib Selatan) adalah konstelasi terkecil di langit. Ia hanya mencakup area seluas 68,477º persegi atau sekitar 0,16% dari seluruh langit.

OBJEK PALING CEMERLANG
Quasar HS1946+7658 adalah objek paling cemerlang di jagat raya. Objek ini setidaknya 1,5 x 10¹⁵ kali lebih cemerlang dari Matahari kita

OBJEK TERDINGIN
Nebula Boomerang, sebuah kabut debu dan gas yang terletak sejauh 5000 tahun cahaya dari Bumi dipercayai sebagai objek paling dingin. Temperaturnya diperkirakan berkisar pada -270ºC (-454ºF)

TELESKOP TERBESAR
Teleskop terbesar di dunia saat ini adalah sepasang teleskop kembar berdiameter 10 m yang digunakan di Observatorium W.M. Keck di Mauna Kea, Hawaii. Lensa masing-masing teleskop seberat 300 ton itu terdiri dari 36 buah cermin berbentuk segi enam yang digabungkan menjadi sebuah cermin pemantul (reflektor).

soal olimpiade astronomi (teori)

2010-12-31T19:58:00.000+09:00

Soal-soal astronomi

1. Pergeseran pada garis-garis gelap di dalam sspektrum sebuah bintang yang mengarah pada panjang gelombang yang lebih panjang biasanya mengindikasikan bahwa....

a. Bintang itu mendekati bumi

b. Bumi mendekati bintang itu

c. Bintang itu menjauh dari bumi

d. Bintang berotasi dengan cepat

2. Spektrum garis gelap oleh matahari disebabkan oleh....

a. Kegiatan yang intensif pada bintik

b. Gravitasi dari bulan

c. Radiasi yang dikeluarkan dri sisi gelap matahari

d. Penyerapan radiasi oleh atmosfer dari matahari

3. Posisi dari sebuah bintang deret utama di dalam diagram HR ditentukan oleh level awal dari....

a. Luminositasnya

b. Temperaturnya

c. Momentum angularnya

d. massanya

4. Lapisan dari matahari yang mengeluarkan cahaya paling kasat mata adalah....

a. Kromosfer d. Zona khusus

b. Litosfer

c. fotosfer

5. Bintang-bintan pada normalnya berkembang dan menjadi tua karena....

a. Perlahan-lahan menghabiskan bahan bakar nuklir mereka

b. Mendingin seiring dengan berjalannya waktu

c. Membentuk planet baru

d. Perlahan-lahan menghabiskan energi rotasional mereka

6. Sebuah bintang kurcaci tidak mengalami kehacuran lebih jauh karena....

a. Tekanan gas normal menyeimbangkan gravitasi

b. Tekanan elektron degenerasi menopangnya

c. Tekanan radiasi menopangnya

d. Karena ia berotasi dengan cepat

7. Hubungan yang paling penting yang ditunjukan dalam sebuah diagram HR adalah bukti tak langsung bahwa....

a. Noda matahri muncul pada bujur yang tinggi pada awal dari siklus noda matahari

b. Bintang-bintang semuanya dilahirkan di dalam halo dari galaksi

c. Galaksi-galaksi seing saling bertabrakan

d. Sebagian besar dari bintang-bintang mendapatkan luminositasnya dari fusi hidrogen

8. Sebuah bintang normal akan menjadi raksasa mearah tak lama setelah....

a. Inti bintang terkonveksi menjadi helium

b. Inti bintang mengalami kehancuran dalam ledakan super nova

c. Sebagian besar dari hidrogennya terkonveksi menjadi helium dan unsur-unsur lain

d. Temperatur inti bintang naik cukup tinggi sehingga bisa menghasilkan reaksi nuklir

9. Ada lima benda langit yang nampaknya menyala dan panas (yang mungkin bintang) dan memiliki warna seperti yang disebutkan berikut ini. Mana yang mungkin paling panas...

a. Oranye d. biru

b. Hijau

c. Merah

10. Dari bentuk-bentuk energi elektromagnetik berikut ini, yang terdiri dari foton-foton paling rendah energinya adalah...

a. Sinar X

b. Cahaya kasat mata

c. Gelombang radio

d. Sinar ultra violet

11. 1,4 massa matahri adalah massa maksimal bagi....

a. Bintang-bintang dalam deret utama

b. Bintang-bintang neutron

c. Lubang hitam

d. Kurcaci putih

12. Sebagian besar dari emas, platina dan nukleus-nukleus berat lainnya yang ada di dalam alam semesta kemungkinan besar terbentuk karena....

a. Disintegrasi dari unsur-unsur radio aktif

b. Letusan supernova

c. Rona matahari

d. Fusi nuklir

13. Total massa kehidupan alam deret utama untuk sebuah bintang seperti matahari kita adalah sekitar.... tahun

a. 100 x 10⁶

b. 1 x 10⁹

c. 10 x 10⁹

d. 5 x 10⁹

e. 5 x 10¹²

14. Filamen yang menyala dari sebuah bola lampu listrik mengeluarkan....

a. Spektrum garis terang

b. Spektrum absorbsi

c. Spektrum kontinu

d. Spektrum franhouver

15. Mana dari jenis-jenis radiasi elektromagnetik berikut ini yang memiliki panjang gelombang terpendek....

a. Sinar X

b. Cahaya kasat mata berwarna oranye

c. Gelombang infra merah

d. Gelombang radio

16. Sebuah bintang yang memiliki massa setara dengan matahari dan kemudian menjadi raksasa merah akan....

a. Hancur dan membentuk bintang netron

b. Bergerak disepanjang sebuah jalur yang paralel dengan deret utama dalam diagram HR

c. Menjadi sebuah quasar

d. Melepaskan lapisan luarnya dan membentuk planet nebula

17. Agar sebuah bintang bisa bertahan dalam kondisi ekuilibrium maka gravitasi dari dalamnya haruslah diimbangi dengan...

a. Sinar kosmis dari permukaan

b. Tekanan didalam interior

c. Fluks netrino

d. Ekspansi pada inti heliumnya

18. Selama pembentukan dari sebuah bintang, penyusutan/kontraksi akan berhenti ketika....

a. Bintang telah hancur menjadi lubang hitam

b. Pembakaran hidrogen mejadi sumber energi yang dominan

c. Bintang itu menjadi katai putih

d. Bintang itu mulai mengalami denyut

19. Sebuah bintang yang memiliki massa 10 kali dari matahri pada akhirnya akan...

a. Terpecah menjadi beberapa planet

b. Membentuk sebuah planet nebula

c. Menjadi katai putih

d. Meletus dalam sebuah super nova

20. Kita bisa mengestimasikan ukuran dari sebuah bintang dengan menukur...

a. Massa dan jenis spektrumnya

b. Luminositas absolut dan temperatur permukaan

c. Massa da jarak

d. Jenis spektrum dan jarak