Spektrum Elektromagnetik Materi Astronomi OSN SMP Bidang Studi IPS - Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah 1 Pendahuluan
banyak dari cahaya bintang. Jika cahaya bintang dipisahkan ke dalam panjang gelombangnya, spektrum yang tampak memasok banyak kunci informasi tentang bintang tersebut. Spektrum
mempunyai tiga tipe dasar, yaitu spektrum kontinu continuous yang mengandung semua daerah panjang gelombang, spektrum bergaris emisiterang yaitu spektrum kontinu yang
diseling garis emisiterang, dan spektrum absorpsi yaitu spektrum kontinu yang diseling garis
absorpsigelap. Spektrum bintang umumnya didominasi oleh pola garis gelap yang muncul pada pita spektrum
kontinu. Cahaya dari permukaan bintang, disebut fotosfer, disebar ke dalam spektrum warna kontinu. Karena cahaya melewati atmosfer luar bintang, beberapa warna dari panjang
gelombang tertentu diserap, dan menghasilkan garis absorpsi yang gelap. Garis absorpsi ini mengidentifikasi elemen kimia yang membentuk atmosfer bintang.
Matahari kita adalah bintang pertama yang spektrum absorpsinya dianalisa. Dalam tahun 1814,
fisikawan dari Bavaria, Joseph von Fraunhofer 1787 – 1826 merekam garis gelap yang paling
kuat, yang sekarang disebut garis Fraunhofer. Sejak saat itu astronom telah mengkatalogkan
ribuan garis gelap dalam spektrum Matahari. Dengan membandingkan garis-garis ini dengan garis spektrum yang dihasilkan elemen kimia yang berbeda di Bumi, mereka telah menemukan
lebih dari 70 elemen kimia yang berbeda di Matahari.
VIII.3. Kelas Spektrum
Jika kita membandingkan spektrum bintang seperti Polaris atau Vega dengan spektrum Matahari kita akan melihat bahwa beberapa ada yang mirip sementara yang lainnya
kelihatannya sangat berbeda. Spektrum absorpsi digunakan untuk mengklasifikasi bintang- bintang ke dalam tujuh kelas spektrum utama, yang disebut sebagai kelas spektrum. Garis-
garis hidrogen lebih kuat dalam beberapa spektrum bintang daripada dalam spektrum Matahari. Awalnya astronom keliru menyimpulkan bahwa bintang-bintang ini mengandung
lebih banyak hidrogen daripada bintang-bintang lain. Mereka mengklasifikasi bintang bedasar kuat garis hidrogen dalam spektrum mereka dalam urutan alfabetis, dari yang paling kuat
disebut kelas A ke yang paling lemah kelas O. Astronom berkebangsaan Amerika Serikat,
Annie J. Cannon 1863 – 1941, yang memeriksa dan mengklasifikasi spektrum 225.300 bintang
memodifikasi sistem klasifikasi ini menjadi ke dalam bentuk sekarang yaitu O B A F G K M. Sekarang kita mengetahui bahwa semua bintang yang tampak memiliki komposisi yang secara
garis besar sama. Semua terbentuk sebagian besar oleh hidrogen dan helium. Astronom berkebangsaan Amerika Serikat, Cecilia Payne-Gaposhkin 1900
– 1979 menunjukkan bahwa
perbedaan dalam pola garis gelap dari bintang-bintang adalah dikarenakan terutama oleh
perbedaan yang besar dalam temperatur permukaan bintang. Sekarang deret dari kelas
spektrum yang diidentifikasi dengan ketujuh huruf itu dikenal sebagai deret temperatur.
Bintang O adalah paling panas, dengan temperatur yang secara kontinu menurun sampai ke yang paling dingin, bintang M. Masing-masing kelas spektrum dibagi-bagi lagi ke dalam 10
subkelas dengan diberi angka 0 sampai 9, juga dengan urutan temperatur yang menurun.
VIII.4. Diagram Hertzsprung-Russel
Hubungan dasar antara luminositas dan temperatur bintang ditemukan pada awal abad 20 oleh
dua astronom yang bekerja secara sendiri-sendiri, yaitu Henry N. Russel 1877 – 1957 dari
Amerika Serikat, dan Ejnar Hertzsprung 1893 – 1967 dari Denmark. Diagram Hertzsprung –
Russell H –R adalah plot antara luminositas vs temperatur. Tiap titik pada diagram H – R
mewakili sebuah bintang yang temperaturnya kelas spektrum dibaca pada sumbu horizontal dan luminositasnya magnitudo mutlak dibaca pada sumbu tegaknya. Gambar VIII.4
menunjukkan Diagram H –R .
Gambar VIII.4 Diagram H – R
Beberapa ribu bintang dipilih secara acak dan diplot pada Diagram H –R, ternyata mereka
menempati daerah-daerah tertentu. Pola ini menunjukkan terdapat hubungan antara luminositas bintang dan temperaturnya. Kalau tidak, titik-titik itu akan tersebar secara acak
pada diagram itu. Kira-kira 90 bintang-bintang terletak sepanjang pita yang disebut deret utama main sequence yang mulai dari kiri atas raksasa biru yang sangat panas dan
luminous menyilang diagram dalam arah kanan bawah katai merah, yang dingin dan redup.
Katai merah adalah tipe yang paling umum dari bintang-bintang dekat. Bagian besar dari 10 bintang jatuh pada daerah kanan atas raksasa atau maharaksasa yang terang dan dingin
atau pada sebelah kiri bawah katai putih yang luminositasnya rendah tapi temperaturnya tinggi.