Tugas Star Cluster

Tugas Fisika Galaksi (Star Clusters and Galactic Coordinates and Strucure)
Nama Anggota Kelompok : Anton Timur Jaelani
Prahesti Husnindriani
10308016
Riscye Octavia
10308025
1. Jarak Modulus
a.
Turunkan jarak modulus :
Jawab:
Diketahui
10308007
𝑓=
𝐿
4𝜋𝑑2
𝑚 − 𝑀 = 5 log(𝑑) − 5
→ 𝑓~
1
𝑑2
Apperent magnitude
𝑚 = −2.5 log(𝑓)
Magnitude absolute
𝑀 = 𝑚 pada jarak 𝑑 = 10𝑝𝑐
Dimana: 𝑓= flux
m= apperent magnitude
L = luminositas
M = magnitude absolute
d = jarak (pc)
dari perbandingan pada flux jarak d dan flux jarak 10pc didapat
𝑓(𝑑)
𝑓(10)
=(
10𝑝𝑐 2
𝑑
)
𝑓(𝑑)
10𝑝𝑐 2
)
𝑑
Sehingga jarak modulusnya 𝑚 − 𝑀 = −2.5 log 𝑓(10) = (
10𝑝𝑐
𝑚 − 𝑀 = −5 log ( 𝑑 )
𝑚 − 𝑀 = 5 log (𝑑) − 5 penurunan terbukti!! ( jarak d dalam pc)
b.
Hitung jarak modulus (V-MV) dalam kpc untuk M15 jika V=15.86 dan MV=+0.6 dimana V
lebih kecil untuk mV!
Jawab:
Diketahui: Mv = 0,6
V = 15,86
Dengan mengetahui magnitude maka kita akan tahu jaraknya,
V-Mv = 5 log(d) – 5
15,86 – 0,6 = 5 log(d) – 5
20,26 = 5 log(d)
log(d) = 4,052 → d = 11.271,97 pc → d = 11,27197 kpc
2. Distribusi 2D globular dan open cluster
Dengan mengambil data yang di download dari galactic.open.dat dan galactic.glob.dat, yang
berisi 398 open clusterdan 111 globular cluster. Data tersebut juga memiliki koordinat galaksi
(𝑙, 𝑏) dimana 𝑙 adalah longitude galaksi dan 𝑏 adalah latitude galaksi.
Comment dan Plot IDL Open Cluster
Comment dan Plot IDL globular cluster
a. Gambarkan grafik dengan IDL untuk distribusi latitude dan longitude untuk tiap cluster!
Dimana longitude untuk sumbu x (limit -180 sampai 180) dan latitude pada sumbu y
(limit -90 sampai 90). Identifikasi untuk tiap plot lokasi bidang galaksi, pusat galaksi,
dan Matahari!
Jawab:
 Untuk open cluster (limit -180< 𝑙 <180), 398 data
galaxy
100
80
60
40
20
0
-200
-150
-100
-50
-20 0
galaxy
50
100
-40
-60
-80
-100
 Untuk globular cluster (limit 180< 𝑙 <180), 398 data
150
200
globular cluster
100
80
60
40
20
0
-200
-150
-100
-50
-20 0
plot
50
100
150
200
-40
-60
-80
-100
b. Deskripsikan distribusi open dan globular cluster, diskusikan persamaan dan perbedaannya
dalam lintang galaksi dan bujur galaksi! Apa implikasi dari distribusi tersebut? Jawablah
dengan kemungkinan kuantitatif!
Jawab:
Dari data yang diperoleh dalam lintang galaksi, kedua cluster baik open cluster maupun
globular cluster, distribusi bintang yang tersebar sama-sama dominan pada lintang yang
rendah dan sama-sama menuju pada pusat galaksi. Hal tersebut dapat dilihat dari grafik
yang didapat.
Perbedaannya, pada open cluster, distribusi bintang cenderung merata dan rapat menuju
pusat galaksi, sementara pada globular cluster distribusinya cenderung menjauh antara
satu dengan yang lainnya.
Dari hal tersebut dapat diimplikasikan bahwa open cluster (distribusi cenderung menuju
pusat galaksi) merupakan bintang-bintang yang tumbuh baru dalam beberapa periode
terakhir dalam struktur galaksi, sementara globular cluster merupakan bintang yang
berumur cukup tua, hal tersebut dapat dilihat dari distribusinya yang cenderung menjauh
dan lebih menyebar pada bujur galaksi. Jika diasumsikan Matahari sebagai pusat galaksi,
dari grafik 2D dapat dilihat Matahari berada pada koordinat (0,0).
3. Distribusi 3D globular cluster
a. Gambarkan 3D dari system koordinat ini dengan Matahari sebagai pusat galaksi, sumbu
rotasi galaksi, pusat galaksi, dan hipotesa globular cluster!
Jawab:
Matahari berada di (0,0,0)
3D globular XYZ
3D open cluster XYZ
b. Dengan IDL gambarkan 111 globular cluster dari system lingkaran menjadi system
segiempat! (Catatan: latitude dan longitude harus dikonversikan ke satuan radian, dan
jarak tiap cluster D0 dalam kiloparsek sehingga ada X,Y, dan Z)
Jawab: gambar globular cluster 3D XYZ
c. Tentukan grafik globular cluster di Milky Way berdasarkan 3 grafik XY, XZ, YZ!
Jawab:
Grafik XY
Grafik XZ
Grafik YZ
d. Mana diantara 3 plot yang menunjukkan bukti simetri yang bersih dalam system cluster?
Jelaskan! Grafik mana yang menunjukkan efek ekstingsi debu yang sangat bersih?
Jelaskan! Apakah dari kombinasi semua grafik dapat diketahui bahwa distribusinya
spasial pada galaksi globular cluster? Jelaskan secara kuantitatif!
Jawab:
Simetri dari cluster yang bersih berada pada grafik XY dan XZ, itu dapat dilihat dari
grafik diatas dimana distribusinya terkonsentrasi pada pusat galaksi dan merata pada
tiap bujurnya.
Sementara grafik yang menunjukkan efek ekstingsi dari debu berada pada grafik YZ.
Pada grafik diatas dapat dilihat, dimana foton yang masuk menuju galaksi yang
seharusnya terpusat pada galaksi namun karena efek dari ekstingsi, distribusi tidak
terpusat namun terlihat menyebar.
Dari grafik di atas dapat diketahui distribusi spasial cluster di dalam galaksi.
Kerapatan cluster mengindikasikan distribusi spasialnya yang lebih cenderung berada di
sekitar pusat galaksi.
e. Apakah data ini bisa digunakan untuk estimasi jarak dari Matahari menuju pusat Galaksi
Milky Way? Jelaskan metoda apa yang digunakan untuk itu! Hal penting apa yang
menjadi sumber eror dalam estimasi ini?
Dari data yang diperoleh sebelumnya, kita dapat mengestimasi berapa jarak Matahari menuju pusat
galaksi Milky Way dengan menggunakan grafik hubungan antara X dan Y. Dari grafik X-Y dapat kita
lihat distribusi gugus bola yang terkonsentrasi pada satu daerah. Posisi Matahari ditunjukkan oleh
koordinat (0,0). Dari distribusi tersebut selanjutnya dapat dilihat posisi gugus bola yang mendekati ke
pusat Galaksi dengan cara melihat koordinat gugus bola yang berada di sumbu-x positif. Selanjutnya,
lihat kembali ke tabel dan didapatkan koordinat (x,y,z) sebesar (0.096629, -0.09663, -8.69893)
dengan jarak dari Matahari sebesar 8.7 Kpc. Selain itu, cara lain yang kami lakukan adalah dengan
melihat koordinat (y,z) yang mendekati 0. Didapatkan koordinat (x,y,z) sebesar (-2.59617, -0.09973,
0.099808) dengan jarak dari Matahari sebesar 2.6 Kpc.