Bagaimana Cara Menentukan Massa dan Jarak Bintang?

Info Astronomy - Pernah bingung dan heran bagaimana bisa para astronom tahu massa dan jarak sebuah bintang? Siapa yang sudah buang-buang waktu buat menimbang atau mengukur jarak dari Bumi ke bintang-bintang itu? Di artikel kali ini, kami akan menjawabnya.

Perlu diketahui nih, untuk mengetahui massa sebuah bintang, para astronom tidak perlu menggunakan timbangan raksasa untuk menimbang bintang. Pun untuk mengetahui jarak bintang, para astronom tidak perlu harus pergi ke bintangnya dengan membawa meteran dari Bumi.

Hal yang dilakukan para astronom selama ini adalah melakukan estimasi massa dan jarak bintang, yang mana kegiatan tersebut bisa dilakukan di Bumi saja. Penasaran?

Kita mulai dari menghitung massa bintang dulu deh.

Menurut Ask an Astronomers dari Universitas Cornell, situs web astronomi terpercaya favorit kami di InfoAstronomy.org, untuk mengukur massa bintang para astronom biasanya melakukannya dalam sistem bintang biner.

Baca Juga: Apa Itu Bintang Biner?

Sistem bintang biner sendiri adalah kumpulan dua atau lebih bintang yang saling mengorbit pusat massanya satu sama lain. Dengan mengukur seberapa jauh jarak antara dua bintang dalam sistem biner, kecepatan mengorbit masing-masing bintang, dan periode mengorbit keduanya, para astronom bisa deh tuh menentukan dengan presisi seberapa berat massa bintang-bintang itu.

Terus, bagaimana dengan bintang yang tidak berada di sistem biner, misalnya Matahari? Nah, karena massa bintang-bintang biner mudah diketahui, kita dapat melakukan estimasi massa pada bintang tunggal yang karakteristiknya mirip dengan bintang yang ada pada sistem biner tadi.

Misalnya, bintang berwarna kekuningan dalam sistem biner diketahui massanya adalah sekitar 1,9 miliar miliar miliar ton. Nah, jika ada bintang tunggal yang karakteristiknya sama dengan yang ada pada bintang biner tadi, maka sudah pasti massanya akan sama juga.

Baca Juga: Mengapa Warna Bintang Berbeda-beda?

Oh iya, perhitungan seperti ini juga membuat para astronom akhirnya bisa menemukan adanya hubungan antara massa dengan luminositas bintang: Kita kini tahu bahwa ada korelasi kuat antara luminositas, suhu, dan massa bintang yang memungkinkan kita untuk menentukan massa bintang dengan cukup mengetahui luminositasnya.

Coba perhatikan grafik di atas deh. Dari sana kita bisa mengetahui bahwa semakin tinggi luminositas bintang (dibandingkan dengan luminositas Matahari), maka semakin besar tuh massanya. Jadi, sekarang hanya dengan melihat cahaya dari bintang, para astronom bisa melakukan estimasi massanya, tidak perlu timbangan raksasa.

Nah, sekarang, bagaimana cara mengukur jarak bintang?

Masih menurut situs web Ask an Astronomers dari Universitas Cornell (iya, ini situs web yang bagus buat belajar astronomi!), mengukur jarak ke benda-benda langit, termasuk jarak ke bintang, merupakan salah satu hal tersulit dalam astronomi, lho. Bahkan para astronom kadang kesulitan tuh untuk menentukan seberapa jauh objek yang mereka pelajari.

Hal ini bukan tanpa alasan. Coba deh kamu amati langit malam yang cerah dan penuh bintang, semua bintangnya pasti hanya akan terlihat seperti titik-titik cahaya saja, kan? Sulit bagi kita untuk menentukan mana bintang yang lebih jauh antara yang satu dengan yang lainnya. Saking sulitnya, para astronom kuno berpikir bahwa semua bintang berada pada jarak yang sama dari Bumi!

Baca Juga: Bagaimana Cara Menjadi Seorang Astronom?

Untungnya, sebuah teknologi bernama teleskop tercipta. Dengan teleskop, kita dapat mulai mengukur jarak ke bintang-bintang terdekat. Metode yang digunakan adalah paralaks.

Mau tau apa itu paralaks? Coba sekarang rentangkan tangan kanan kamu ke depan, lalu acungkan jari jempol sehingga membentuk gestur "Oke". Kemudian, lihat jempol kamu dengan mata kanan dengan mata kiri ditutup, lalu gantian mata kiri dengan mata kanan ditutup.

Apa yang kamu temukan dari eksperimen itu? Ya, kamu akan melihat bahwa posisi jempol kamu "berpindah" relatif terhadap latar belakang, padahal mah kamu hanya melihatnya dari dua sudut mata yang berbeda.

Nah, eksperimen yang sama digunakan para astronom tuh untuk mengukur jarak ke bintang. Untuk menghitung paralaks, kita perlu mengetahui posisi bintang relatif dengan bintang latar belakangnya dalam interval 6 bulan (karena 6 bulan adalah jarak terbesar yang akan kita dapatkan antara dua posisi Bumi pada orbitnya mengelilingi Matahari).

Menurut Ohio State University, perhitungannya hanya menggunakan trigonometri seperti ini:

Pada gambar di atas, garis pandang ke bintang pada bulan Desember berbeda dengan garis pandang pada bulan Juni. Ketika diamati dari Bumi, bintang yang kita amati itu akan "berpindah" relatif terhadap bintang-bintang latar belakang yang lebih jauh. Nah, setengah dari sudut ini adalah yang disebut sebagai paralaks, atau p.

Dengan kata lain, paralaks adalah sudut yang dibentuk oleh dua posisi bintang yang kita amati pada waktu yang berbeda di tempat yang sama. Semakin jauh jarak sebuah bintang dari Bumi, semakin kecil sudut paralaksnya. Seperti ini gambarannya:

Karena bahkan bintang terdekat dari Bumi selain Matahari jaraknya sangat jauh, paralaks terbesar yang diukur dari bintang tersebut sangatlah kecil; kurang dari satu detik busur. Sebagai contoh, bintang terdekat, Proxima Centauri, memiliki paralaks 0,772 detik busur, dan ini adalah paralaks terbesar yang diamati pada sebuah bintang di langit malam.

Baca Juga: Mengenal Proxima Centauri, Bintang Terdekat Tata Surya

Situs web yang kami rekomendasikan untukmu belajar paralaks lebih jauh adalah di sini.

Nah, jadi itulah bagaimana cara menentukan massa dan jarak bintang yang selama ini dilakukan oleh para astronom. Kelihatannya memang sederhana, tetapi sebenarnya lebih rumit dari penjelasan ini. Semoga artikel yang sudah dibuat sesederhana mungkin untukmu ini bisa mudah kamu mengerti ya.

Suka artikel astronomi seperti ini? Dukung kami dengan membeli merchandise kami di InfoAstronomy Store yuk!