1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bintang dapat
advertisement
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bintang dapat didefinisikan sebagai suatu benda yang memenuhi dua keadaan, yaitu terikat oleh gravitasinya sendiri dan terjadi aliran energi di dalamnya. Selang waktu 1920-1940 merupakan periode emas dalam penelitian di lapangan melalui pengamatan secara langsung, kemudian setelah perkembangan secara teoritis orang dapat menjelaskan data-data pengamatan bintang. Sejak saat itulah keadaan bagian dalam bintang atau struktur dalam bintang dapat diketahui dan dijadikan landasan astrofisika modern, serta diperbaiki oleh adanya komputasi yang bisa menjelaskan model bintang lebih rinci. Hal ini merupakan perpaduan topik antara teori dan hasil pengamatan yang sangat erat untuk membangun model bintang. Bintang merupakan objek penelitian astrofisika yang harus dipahami secara komprehensif. Beberapa persamaan bintang yang ada seperti persamaan distribusi massa M (r ) , luminositas L(r ) , tekanan P ( r ) , suhu efektif permukaan Teff (r ) , energi pembangkit bintang pp (r ) dan perpindahan aliran energi secara radiasi TER(r ) dan konveksi TEK (r ) yang masing-masing keadaan bergantung pada perubahan kenaikan jarak radial dari pusat hingga ke permukaan bintang. Semua persamaan tersebut saling berhubungan satu dengan yang lainnya. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu metode komputasi untuk menyelesaikan persamaan yang berkaitan dengan besaran keadaan pada bintang. Model bintang dapat dibangun dengan mengetahui keadaan kesetimbangan hidrostatis dan kesetimbangan termalnya. Kesetimbangan hidrostatis disebabkan oleh adanya kesetimbangan tekanan termal dan gravitasi. Kesetimbangan hidrostatis bergantung pada jarak radial dari pusat hingga ke permukaan bintang, semakin mendekati permukaan bintang, maka tekanan di dalam bintang berkurang sedangkan gravitasinya bertambah. Pemanfaatan dari model bintang untuk mengetahui karakteristik bintang yang meliputi kerapatan, massa, luminositas, suhu, tekanan dan jarak radial dari 1 2 pusat bintang yang bergantung pada kerapatan dan komposisinya. Untuk membangun model bintang dibutuhkan penyelesaian sistem persamaan diferensial yang menentukan karakteristik sebuah model bintang. Penyelesaian sistem persamaan diferensial tersebut digunakan suatu metode integrasi numerik dengan bantuan komputer sebagai alat utama komputasi. Metode integrasi numerik yang digunakan adalah metode GaussianQuadrature, pada prinsipnya yaitu mengevaluasi integral suatu fungsi dengan pemilihan titik evaluasi tertentu. Hasil perhitungannya kemudian diinterpretasikan melalui grafik keadaan-keadaan yang terjadi di dalam bintang yang dipengaruhi oleh perubahan kenaikan jarak radial dari pusat hingga ke permukaan bintang. 1.2 Rumusan Masalah Sesuai dengan latar belakang permasalahan di atas, maka yang menjadi pokok pembahasan dalam skripsi ini dirumuskan sebagai berikut: Bagaimanakah untuk membangun model bintang dengan mengasumsikan kerapatan material bintang ( r ) yang diperlakukan sebagai fungsi input? 1.3 Batasan Masalah Permasalahan yang ada pada bintang sebagai objek penelitian dalam bidang astrofisika dirasakan terlalu luas. Oleh karena itu, untuk menghindari terlalu luasnya masalah yang dibahas, maka perlu dibatasi sebagai berikut: 1. Mengasumsikan bahwa bahan penyusun bintang didominasi oleh Hidrogen. 2. Kerapatan material bintang ( r ) diasumsikan sebagai fungsi input berupa persamaan matematis yang bergantung pada jarak radial dari pusat bintang. 3. Proses perpindahan aliran energi secara radiasi dan konveksi. 4. Bintang yang ditinjau berada di daerah deret utama pada diagram Hertzsprung-Russell (H-R). 1.4 Tujuan Penelitian Dari rumusan dan batasan masalah di atas, yang menjadi tujuan penelitian skripsi ini antara lain: 3 1. Memperoleh model bintang sederhana dengan mengasumsikan kerapatan material bintang ( r ) sebagai fungsi input dan bahan penyusun bintang didominasi oleh hidrogen dengan menggunakan metode integrasi numerik Gaussian-Quadrature 8 titik. 2. Membandingkan model bintang imaginer1, imaginer2 dan penerapannya untuk Matahari. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari dilakukannya penelitian ini, antara lain: 1. Menghasilkan program komputasi dalam penyelesaian persamaan membangun model bintang. 2. Sebagai salah satu model komputasi bintang yang dapat dijadikan sebagai referensi bagi perkembangan penelitian selanjutnya dalam bidang astrofisika.
