Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang


Bintang tidaklah diam, tetapi selalu mengalami pergerakan di ruang angkasa. Pergerakan bintang ini sangat sukar diikuti karena jaraknya yang sangat jauh, sehingga kita melihat bintang seolah-olah bintang tetap diam pada tempatnya sejak dulu hingga sekarang.

CARA MENGHITUNG KECEPATAN TANGENSIAL BINTANG

Laju perubahan sudut letak suatu bintang disebut gerak sejati (proper motion). Gerak sejati bisanya diberi simbol dengan dan dinyatakan dalam detik busur per tahun. Bintang yang gerak sejatinya terbesar adalah bintang Barnard dengan μ = 10”,25 per tahun (dalam waktu 180 tahun bintang ini hanya bergeser selebar bulan purnama).
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Gambar 1. Skema pergerakan bintang, V adalah kecepatan linier bintang yang dihasilkan dari perhitungan kecepatan tagensial (Vt) dan kecepatan radial (Vr), μ adalah proper motion (laju gerak diri, dalam detik/tahun)
Hubungan antara kecepatan tangensial (Vt ) dan gerak sejati dapat dirumuskan sebagai berikut ini :
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Keterangan :
Vt = kecepatan tangensial bintang (dalam km/s)
μ = laju gerak diri / proper motion (dalam “/ tahun)
d = jarak bintang (dalam parsec)

Persamaan diatas juga dapat diubah ke dalam bentuk berikut :
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Keterangan :
Vt = kecepatan tangensial bintang (dalam km/s)
μ = laju gerak diri / proper motion (dalam “/ tahun)
p = sudut paralaks bintang (dalam “)

Dalam pengukuran gerak sejati yang diukur bukan hanya besarnya tetapi juga ditentukan arahnya. Dalam koordinat ekuator, gerak sejati (μ) dapat diuraikan dalam arah asensiorekta (μα) dan arah deklinasi (μδ).
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Gambar 2. Gerak sejati (μ) dapat diuraikan dalam arah asensiorekta (μα) dan arah deklinasi (μδ)
Keterangan gambar :
γ = vernal ekuinox = titik musim semi
α = asensiorekta = γA
δ = deklinasi = AX
μ = busur XY = gerak sejati
θ = sudut PXY = sudut posisi

Cara penentuan arah gerak sejati :
Posisi X = (α,δ)
Posisi Y = (α1,δ1)
XC = μα cos δ
YC = δ1- δ = μδ (komponen μ pada arah δ)
AB = α1- α = μα (komponen μ pada arah α)
Apabila μ sangat kecil <<<, maka :
XC = μ sin θ
YC = μ cos θ
μα cos δ = μ sin θ
μδ = μ cos θ
μα dan μδ dapat diukur sehingga μ dan θ dapat ditentukan.

Contoh soal :
Proper motion bintang Arcturus (dari katalog Hipparcos) adalah sebagai berikut :
α = 14,2612 h 
δ = +19°.1873
Vr = -5,0 km/s 
μδ = -1.999 detik busur / tahun.
d = 11,25 pc
V = -0,05 (magnitudo visual)
μα = -1,093 detik busur / tahun.
Silakan Anda coba temukan proper motion dan arah gerak bintang Acturus ya!

CARA MENGHITUNG KECEPATAN RADIAL BINTANG

Selain gerak sejati, informasi tentang gerak bintang diperoleh dari pengukuran kecepatan radial, yaitu komponen kecepatan bintang yang searah dengan garis pandang. Kecepatan radial bintang dapat diukur dari efek Doppler-nya pada garis spektrum dengan menggunakan rumus :
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Apabila Vr << c, maka persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi :
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Keterangan :
Δλ = selisih antara λ diam (λ0) dengan λ yang teramati pada bintang (dalam Å atau nm)
λ0 = panjang gelombang diam (dalam Å atau nm)
Vr = kecepatan radial (dalam km/s)
c = kecepatan cahaya (300.000 km/s )
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Gambar 3. Pergeseran biru dan pergeseran merah pada spektrum bintang
Pergeseran biru :
Vr berharga negatif, garis spektrum bergeser ke arah panjang gelombang yang lebih pendek.

Pergeseran merah :
Vr berharga positif, garis spektrum bergeser ke arah panjang gelombang yang lebih panjang.

CARA MENGHITUNG KECEPATAN LINIER BINTANG

Karena Vt dan Vr sudah dapat kita tentukan dari rumus-rumus yang sudah dibahas tadi, kita bisa menghitung kecepatan linier bintang (kecepatan gerak bintang sebenarnya di ruang angkasa ), yaitu :
Menghitung Kecepatan Tangensial Bintang, Kecepatan Radial Bintang dan Kecepatan Linier Bintang
Keterangan :
V = kecepatan radial bintang
Vt = kecepatan tangensial bintang
Vr = kecepatan radial bintang

Contoh Soal:
Garis spektrum suatu elemen yang panjang gelombang normalnya adalah 5000 Å diamati pada spektrum bintang berada pada panjang gelombang 5001 Å. Seberapa besarkah kecepatan pergerakan bintang tersebut ? Apakah bintang tersebut mendekati atau menjauhi Bumi ?

Jawabannya, kecepatan pergerakannya adalah 60 km dan bergerak menjauhi Bumi. Coba cari caranya sendiri ya dengan menggunakan rumus-rumus diatas!

Baca Juga : Klasifikasi Bintang Berdasarkan Spektrum Bintang dan Luminositas Bintang : Pembentukan Spektrum, Hukum Kirchoff, Deret Balmer dan Kelas MK

Daftar Pustaka :
Gunawan, Hans. 2006. Modul Persiapan Menuju Olimpiade Sains Nasional Bidang Astronomi. Tidak Dipublikasikan.


BAGIKAN ARTIKEL KE :

BACA ARTIKEL LAINNYA :


Subscribe untuk mendapatkan artikel terbaru :

KOMENTAR KAMU :

Posting Komentar