Bagaimana Astronom Tahu Kandungan Unsur Kimia pada Bintang?

Bintang merupakan salah satu objek alam semesta yang paling banyak diteliti oleh para astronom. Lalu, bagaimana para astronom mengetahui kandungan unsur kimia pada sebuah bintang tanpa bisa menyentuhnya?

Bintang-bintang. Kredit: Shutterstock

Info Astronomy - Bintang merupakan salah satu objek alam semesta yang paling banyak diteliti oleh para astronom. Lalu, bagaimana para astronom mengetahui kandungan unsur kimia pada sebuah bintang tanpa bisa menyentuhnya?

Ya, inilah istimewanya astronomi. Kita tidak perlu mengunjungi atau menyentuh objek langit untuk menelitinya, cukup mengamatinya dari jauh.

Bintang-bintang berjarak sangat jauh dari Bumi. Bahkan, bintang terdekat ke Bumi (selain Matahari) berjarak lebih dari empat tahun cahaya. Itu sangat, sangat jauh sekali. Mengetahui terbuat dari apa bintang-bintang di alam semesta sangatlah sulit dan memakan waktu yang lama. Jadi, adakah cara yang lebih mudah?

Jawabannya, ada, yakni menggunakan teknik yang disebut spektroskopi. Teknik ini menggunakan fakta bahwa segala sesuatu yang kita lihat bisa mengeluarkan cahaya atau memantulkannya. Instrumen yang disebut spektrometer bisa diarahkan ke bintang yang jauh, galaksi, awan debu, planet, atau apapun yang ingin dilihat seorang astronom untuk dan mengumpulkan cahaya yang berasal darinya.

Dengan spektrometer, para astronom bisa mengurai cahaya yang dihasilkan atau dipantulkan sebuah benda langit seperti cara kerja prisma, sehingga nantinya para astronom bisa melihat warna tadi terbagi menjadi warna-warna pelangi.

Lalu, apa gunanya menguraikan cahaya ini? Nah, inilah kunci utamanya. Atom dari masing-masing elemen berbeda yang membentuk bintang bisa mengeluarkan, memantulkan, atau menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda, yang mengubah warna yang dapat dilihat.

Hal itu berarti bahwa ketika spektrometer mengurai cahaya dari bintang yang jauh, maka warna pelangi yang dihasilkan tidak lengkap; ada semacam potongan-potongan gelap pada spektrum tersebut yang bercampur menjadi satu dengan warna pelangi. Potongan-potongan gelap ini pun berbeda untuk setiap unsur kimia.

Karena setiap unsur kimia memiliki warna uniknya sendiri, yang disebut sebagai "spektrum emisi", kita dapat mengetahui terdiri dari unsur apa sebuah bintang itu berdasarkan apa yang dapat kita lihat pada potongan-potongan gelap pada spektrum tadi.

Selanjutnya, ketika mendapatkan data spektrum emisi dari sebuah bintang, para astronom pun lantas mencocokan warna spektrum emsisi yang diterima tersebut dengan pola warna dari setiap unsur kimia yang sudah diteliti di Bumi.

Sebagai contoh, jika kita mengarahkan spektrometer pada sebuah bintang dan mendapatkan hasil spektrum emisi seperti ini:

Kredit: Wikimedia Commons

Maka kita bisa mengetahui bahwa bintang itu terbuat dari hidrogen. Namun, jika kita mendapatkan spektrum emisi seperti berikut:

Kredit: Wikimedia Commons

Maka kita bisa mengetahui bahwa bintang tersebut terdiri dari besi.

Tapi, pada kenyataannya, sebuah bintang terdiri dari lebih dari satu jenis atom. Dengan begitu, kita sebenarnya mendapatkan spektrum emisi yang merupakan campuran pelangi dari berbagai unsur kimia.

Nah, begitulah para astronom tahu kandungan unsur kimia pada bintang.