Langsung ke konten utama

Bintang Variabel Cepheid sebagai Penentu Jarak Kosmik

bintang-variabel-cepheid-sebagai-penentu-jarak-kosmik-informasi-astronomi
Kredit: NASA, ESA, A. Feild (STScI), dan A. Riess (STScI/JHU)
 
Ada dua kondisi osilasi yang dialami oleh bintang variabel Cepheid. Massa yang begitu masif dan suhu yang sangat panas, menghasilkan tekanan dahsyat yang menyebabkan ukuran variabel Cepheid membengkak. Saat ukurannya membengkak, tekanan yang dialami variabel Cepheid justu melemah. Tanpa tekanan yang mampu mengimbangi gaya gravitasi, variabel Cepheid kemudian mengalami kontraksi dan kembali ke ukurannya semula.
 
Bintang variabel Cepheid memiliki massa antara 5-25 kali massa Matahari kita. Semakin masif, variabel Cepheid semakin terang dan memiliki lapisan terluar gas (selubung) yang semakin memanjang. Karena selubung semakin memanjang namun massa jenisnya lebih rendah, maka periode variabilitas Cepheid yang setara dengan akar kuadarat terbalik massa jenis lapisan, akan semakin lama.
 
Kendala Menggunakan Variabel Cepheid untuk Menentukan Ukuran Alam Semesta
 
Ada sejumlah kendala terkait penggunaan variabel Cepheid sebagai indikator jarak. Sampai saat ini, para astronom menggunakan pelat fotografi untuk mengukur fluks dari bintang. Karena sangat non-linier, pelat fotografi kerap menghasilkan pengukuran fluks bintang yang tidak akurat. Apalagi bintang-bintang masif yang relatif berumur pendek, mereka selalu berada di dekat tempat kelahirannya yang dipenuhi debu. Debu menyerap cahaya, terutama pada panjang gelombang biru yang sebagian besar diambil sebagai citra fotografis. Jika tidak dikoreksi dengan benar, penyerapan cahaya oleh debu berpotensi menghasilkan perhitungan luminositas yang tidak akurat.
 
Demikian pula kendala untuk mendeteksi variabel Cepheid di galaksi-galaksi jauh yang harus dihadapi oleh teleskop berbasis darat. Fluktuasi di atmosfer Bumi tidak memungkinkan pemisahan cahaya bintang dari cahaya redup galaksi induk.
 
Kendala lain dalam menggunakan variabel Cepheid sebagai indikator jarak adalah penentuan jarak ke sampel variabel Cepheid terdekat, meskipun dalam beberapa tahun terakhir tingkat kesalahan perhitungan bisa diminimalisir. Para astronom telah mengembangkan beberapa metode andal dan independen untuk menentukan jarak ke Awan Magellan Besar dan Awan Magellan Kecil, dua galaksi satelit yang mengorbit galaksi Bima Sakti kita. Karena menampung variabel Cepheid dalam jumlah besar, kedua galaksi Awan Magellan dapat digunakan untuk mengkalibrasi skala jarak.
 
Kemajuan Terbaru
 
Kemajuan teknologi memungkinkan para astronom untuk mengatasi sejumlah kendala yang dihadapi sebelumnya. Detektor CCD (charge coupled devices) memungkinkan pengukuran fluks dari bintang secara lebih akurat. Selain itu, CCD juga sensitif terhadap panjang gelombang inframerah yang mampu menembus debu. Melalui pengukuran fluks pada beberapa panjang gelombang, para astronom dapat mengoreksi efek debu dan menghasilkan perhitungan jarak kosmik yang jauh lebih akurat.
 
Kemajuan teknologi juga memungkinkan studi akurat terhadap galaksi-galaksi terdekat yang menyusun “Grup Lokal” (kelompok galaksi termasuk Bima Sakti dan Andromeda). Para astronom telah mengamati variabel Cepheid di wilayah terdalam yang kaya logam dan wilayah terluar yang miskin logam di Andromeda. Observasi ini mengungkap sifat variabel Cepheid yang tidak bergantung pada kelimpahan kimiawi. Terlepas dari kemajuan teknologi, para astronom yang terkendala oleh fluktuasi atmosfer Bumi, hanya dapat mengukur jarak ke galaksi-galaksi terdekat. Selain pergerakan akibat ekspansi kosmos, galaksi-galaksi juga memiliki “gerak relatif” akibat tarikan gaya gravitasi dari galaksi-galaksi tetangga. Oleh karena itu, para astronom harus mengukur jarak ke galaksi-galaksi jauh terlebih dahulu untuk menentukan konstanta Hubble.
 
Selama beberapa dekade terakhir, menggunakan serangkaian data dan metode yang berbeda, para astronom telah melaporkan nilai konstanta Hubble yang berkisar antara 50 km/d/ Mpc dan 100 km/d/Mpc. Menyelesaikan perbedaan hasil perhitungan kontanta Hubble adalah salah satu permasalahan terpenting dalam kosmologi observasi.
 
Ditulis oleh: Staf imagine.gsfc.nasa.gov
 
Sumber: Cepheid Variables as Cosmic Yardsticks
 
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa
Label:

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Diameter Bumi

Kredit: NASA, Apollo 17, NSSDC   Para kru misi Apollo 17 mengambil citra Bumi pada bulan Desember 1972 saat menempuh perjalanan dari Bumi dan Bulan. Gurun pasir oranye-merah di Afrika dan Arab Saudi terlihat sangat kontras dengan samudera biru tua dan warna putih dari formasi awan dan salju antartika.   Diameter khatulistiwa Bumi adalah  12.756 kilometer . Lantas bagaimana cara para ilmuwan menghitungnya? Kredit: Clementine,  Naval Research Laboratory .   Pada tahun 200 SM, akurasi perhitungan ukuran Bumi hanya berselisih 1% dengan perhitungan modern. Matematikawan, ahli geografi dan astronom Eratosthenes menerapkan gagasan Aristoteles, jika Bumi berbentuk bulat, posisi bintang-bintang di langit malam hari akan terlihat berbeda bagi para pengamat di lintang yang berbeda.   Eratosthenes mengetahui pada hari pertama musim panas, Matahari melintas tepat di atas Syene, Mesir. Saat siang hari pada hari yang sama, Eratosthenes mengukur perpindahan sudut Matahari dari atas kota Al
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia
16 komentar
Baca selengkapnya

Berapa Lama Satu Tahun di Planet-Planet Lain?

Jawaban Singkat Berikut daftar berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh setiap planet di tata surya kita untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari (dalam satuan hari di Bumi): Merkurius: 88 hari Venus: 225 hari Bumi: 365 hari Mars: 687 hari Jupiter: 4.333 hari Saturnus: 10.759 hari Uranus: 30.687 hari Neptunus: 60.190 hari   Satu tahun di Bumi berlalu sekitar 365 hari 6 jam, durasi waktu yang dibutuhkan oleh Bumi untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari. Pelajari lebih lanjut tentang hal itu di artikel: Apa Itu Tahun Kabisat? Satu tahun diukur dari seberapa lama waktu yang dibutuhkan oleh sebuah planet untuk mengorbit bintang induk. Kredit: NASA/Terry Virts Semua planet di tata surya kita juga mengorbit Matahari. Durasi waktu satu tahun sangat tergantung dengan tempat mereka mengorbit. Planet yang mengorbit Matahari dari jarak yang lebih dekat daripada Bumi, lama satu tahunnya lebih pendek daripada Bumi. Sebaliknya planet yang
Posting Komentar
Baca selengkapnya