Presentasi Materi 5 PFBA

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
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:

 E1 
m1  m2  2,5log  
 E2 
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
2
 E1 
m1  m2  2,5log  
 E2 

Dalam persamaan di atas:
m1 dan m2  magnitudo semu bintang 1 dan 2
E1 dan E2  fluks energi yang diterima dari bintang
1 dan 2

Magnitudo semu tidak menyatakan kualitas
terang bintang yang sesungguhnya  dipengaruhi faktor JARAK dan SERAPAN.
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
3
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?
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
4

Fluks energi yang diterima dari bintang, “E”,
memenuhi Hukum Kuadrat Kebalikan:
L
1
E

E

2
2
4 d
d
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.
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
5
Perlu diperhitungkan faktor serapan (atmosfer
Bumi dan materi antarbintang (MAB)).
 Serapan oleh atmosfer Bumi:

0
E  E0  e

 E0  e

  ds
s
dengan “” menyatakan tebal optis atmosfer
Bumi, “” koefisien absorpsi, dan “ds” elemen
jarak.
 Pelemahan yang dialami cahaya bintang saat
melalui atmosfer Bumi:
m  m0   1,086
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
6

Serapan oleh materi antarbintang (MAB):
0
E  E0  e

 E0  e

  ds
s
dengan “” menyatakan tebal optis antara Bumi
dan bintang di jarak “s” dan “” koefisien
absorpsi MAB.

Untuk pengamatan dalam dua panjang gelombang yang berbeda, yaitu 1 dan 2 (1 < 2):
E  1   2    1   2    1   2 0
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
7

Didefinisikan perbandingan absorpsi:
Besaran absorpsi
R
Ekses warna
A 2
A 2
R

E  1   2   1   2    1   2 0

Bila panjang gelombang yang digunakan adalah
pita biru (Blue) dan pita kuning (Visual):
AV
AV
R

E  B  V  B  V   B  V 0
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
8

Untuk MAB yang “normal”, harga R = 3,2.
 Makin besar harga R, serapan oleh MAB semakin besar.
A V  3,2  E B  V 

Absorpsi cahaya bintang oleh MAB disebut juga
sebagai efek pemerahan (reddening) karena
membuat bintang menjadi tampak lebih merah.
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
9



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:
 L1 
M1  M2  2,5log  
 L2 
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
10

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
mV  MV  5log    A V
10 
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
11
Warna Bintang

Dalam fisika, warna dapat digunakan untuk
menyatakan temperatur benda.
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
12

Dalam astrofisika, warna suatu bintang
didefinisikan
sebagai
selisih
dari
magnitudo semu.
Warna  m1  m2
dengan 1   2

Perubahan jarak akan mengubah magnitudo semu
bintang, namun TIDAK mengubah warna.
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
13



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  mv  mbol
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
14
Latihan
1. Dari hasil pengamatan terhadap sebuah bintang diperoleh, mB =
4,53 dan mV = 4,42. Apabila warna instrinsik bintang ini telah
diketahui, yaitu (B – V)o = 0,25 dan magnitudo mutlaknya MV = 
2,8 tentukanlah:
(i) magnitudo visual intrinsik bintang!
(ii) jarak bintang sebenarnya! (Gunakan R = 3,2)
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
15