evolusi bintang01
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
JARAK BINTANG Jarak Bumi ke Matahari adalah 8,5 menit cahaya. Jark Pluto dari Bumi adalah 5,6 jam cahaya Jarak bintang terdekat dari Bumi, yaitu Alpha Centauri adalah 4,3 tahun cahaya.
Bila jarak Bumi ke Matahari kita andaikan 1 meter. Berapa jarak Pluto dari Bumi? Jawab: 39,5 meter Berapa jarak Alpha Centauri dari Bumi? Jawab: 260 kilometer Jarak Bumi ke Matahari adalah 150 juta kilometer.
Perbandingan ukuran besar planet dan matahari
Struktur Matahari
Diagram Hertzsprung Russell
Luminositas Bintang adalah:
424 eTRL R = radius bintang = tetapan Stefan-Boltzmann = 5,67 x 10-5 erg cm-2 K-4 s-1 Te = temperatur efektif bintang
42
sune
e
sunsun T
T
R
R
L
L
L
= 4 x 1033 erg/detik
R = 7 x 1010 cm = 700.000 kilometer
Te = 5800 K
Contoh: Bintang Antares: L = 6300 L
, Te = 2.800 K
Berapa kali dibandingkan matahari radiusnya? Jawab: R = 364 R
Antares adalah bintang maharaksasa merah (Bandingkan jarak Bumi-Matahari = 214 R
)
Sirius, bintang paling terang Magnitudo visual = -1,58
Orbit bintang ganda Sirius
Pada tahun 1844, F.W. Bessel menemukan bahwa bintang Sirius tidak bergerak lurus,melainkan berkelok-kelok. Kesimpulan: Sirius adalah sebuah bintang ganda. Sirius A dan B.
Massa:
Sirius A = 2,28 M
Sirius B = 0.98 M
Sirius B:
L (1/400) L Te 10000 K
42
sune
e
sunsun T
T
R
R
L
L
Te = 5800 K,
Berapakah radius dan rapat massa Sirius B?
Jawab:
R = (1/60) R kira-kira dua kali radius Bumi
Rapat massa Sirius B:
3
3
4R
M
didapat bahwa ~ 106 gram/cm3 (~ 1 ton per cm3!!)
Jarak = 2,7 pc = 8,8 tahun cahaya
Sirius A: mv= -1,58
Sirius B: mv = 8,44
1. Berapa kali Sirius A lebih terang dari Sirius B?
m1 – m2 = -2,5 log E1/E2
Jawab: 10000 kali
2. Berapakah L/L?
m – M = -5 + 5 log dM - M = -2,5 log(L/L)
Diketahui M=4,8
Jawab: L/L=1/400
------------------------------
Te ditentukan secara spektroskopi.
Massa ditentukan dari orbit bintang ganda
10
Perbandingan besar bintang
Batas Chandrasekhar
M = 1,44 M
Massa maksimum bintang katai putih.
Bintang dengan massa lebih besar tidak dapat didukung oleh tekanan degenerasi elektron Runtuh (Collapse)
Subramanyan Chandrasekhar,
Pemenang Hadiah Nobel Fisika 1983
Makin besar massa bintang katai putih, makin kecil radiusnya
Reaksi inti di dalam matahari:
Reaksi Energi
1H1 + 1H
1 -> 1H2 + e+ 1.44 MeV
1H2 + 1H
1-> 2He3 5.49 MeV
2He3 + 2He3 -> 2He4 + 1H1 + 1H
1 12.86 MeV
total 26.72 MeV
1 MeV = 1,602 x 10-6 erg Reaksi ini adalah: 4 1H
1 --> 2He4 + energi +neutrino Massa 4 inti 1H
1 = 4 x 1,00813 = 4,0352 (massa atom O =16) Massa 1 inti 2He4 = 4,00386 Perbedaan = 0,0286 menjadi energi E = mc2
L = 4 x 1033 erg/detik
Berapakah massa matahari yang diubah menjadi energi per detik? Jawab:
Dari rumus t
Mc
t
EL
2 dapat dihitung,
Matahari kehilangan massa 4 juta ton setiap detik! M
= 2 x 1033 gram = 2 x 1027 ton
Selama 5 milyar tahun matahari baru kehilangan massa 0,03% saja.
?
Ekivalen 1,672 x 10-24 gram
Helium
Hidrogen
2
3
1
Mt
L
Et
ME
ML
Makin besar massa bintang, makin singkat umurnya di deret utama.
Bintang menghabiskan sebagian besar waktu hidupnya di deret utama.
Bintang meninggalkan deret utama bila massa pusat helium telah mencapai 10 – 15% massa bintang (batas Schonberg-Chandrasekhar).
Umur bintang
M/M t (tahun)
15 1.0 x 107
9 2,2 x 107
5 6,8 x 107
2,25 5,0 x 108
1,0 8,2 x 109
Deret utama
(Main sequence)
Pleiades:
Gugus terbuka(open cluster)
Gugus bintang muda
Messier 3 (NGC 5272)
Gugus bola(globular cluster
Gugus bintang tua
Diagram HR untuk Pleiades Diagram HR untuk M3
Gugus Pleiades
Gugus Pleiades. Bintang-bintang muda masih dilingkungi materi antar bintang yang membentuknya
Nebula Orion
Milky Way
Planetary Nebula
Bintang dengan massa kurang dari ~ 8 M akan ber-evolusi menjadi planetary nebula.
Struktur bintang bermassa besar
(Massa > 10 M)yang sudah berevolusi lanjut
Pulsar pertama:
PSR 0329+54
P = 0.7145 detik
A. Hewish
Pemenang Hadiah Nobel Fisika 1974
Crab Nebula
Sisa ledakan bintang yang terlihat di Cina tahun 1054.
Ditemukan pulsar di dalamnya:
P = 0,033 detik