Meneliti kejadian bintang.(3)

Tahap terang bintang. (English-stellar brightness)

Dua faktor utama yang mempengaruhi tahap terang bintang ialah:
a) Kemilauan (English-luminosity): jumlah tenaga yang dibebaskan oleh bintang dalam satu saat (kuasa bintang). Contoh mudah, lampu suluh mengeluarkan lebih banyak tenaga cahaya berbanding pen cahaya dalam satu saat. Maka kemilauan lampu suluh adalah lebih tinggi. Kuasa bintang dipengaruhi oleh suhu dan luas permukaannya.
b) Jarak: jarak bintang dari pemerhati

Berikut adalah hubungan antara ketiga-tiga pembolehubah di atas:
Kuasa bintang = tahap terang x 12.57 x (jarak dari pemerhati)^2
maka,
Tahap terang bintang = Kuasa bintang/ (12.57 x (jarak dari pemerhati)^2)

Bagi memudahkan pengiraan tahap terang bintang, maka ahli astronomi telah menetapkan jarak semua bintang yang ingin diukur tahap terangnya itu sebagai pemalar. Ini bermakna, bintang-bintang ini dianggap sama jarak dari pengukur. Oleh itu, nilai tahap terang hanya bergantung kepada kemilauan atau kuasa bintang sahaja. Nilai tahap terang bintang yang tidak dipengaruhi oleh jaraknya dari pemerhati ini dikenali dengan nama magnitud mutlak*. (English-absolute magnitude)

Mengelaskan bintang.
Sejarah pengelasan bintang mengikut sistem moden (Sistem Pengelasan Harvard) bermula pada 1860-an apabila paderi berbangsa Itali bernama Angelo Secchi mengelaskan bintang-bintang mengikut jalur hidrogen(seperti Balmer, Paschen dan sebagainya (sila rujuk Kimia A-Level)). Kemudian, pada awal 1900-an, Annie Jump Cannon menyusun kembali pengelasan Secchi mengikut turutan tertentu. Kemudian Cecilia Paine menjelaskan bahawa turutan yang dibuat oleh Annie itu sebenarnya mengikut turutan suhu permukaan bintang. Kedua-dua wanita ini ialah antara para saintis wanita yang bekerja di Balai Cerap Harvard mengkaji sifat-sifat bintang.

Pada tahun 1911, Ejnar Hertzsprung memetakan graf magnitud mutlak bintang melawan warnanya. Dua tahun kemudian Henry Norris Russell memetakan graf magnitud mutlak melawan spektrum gelombang tenaga yang dipancarkan oleh bintang. Graf-graf ini dikenali dengan nama Rajah Hertzsprung-Russell atau rajah H-R. Berikut ditunjukkan rajah-rajah H-R:

Klik gambar untuk imej lebih besar
Rajah H-R dalam bentuk yang lebih mudah. Rajah H-R memberikan taburan kasar bintang-bintang yang memiliki magnitud mutlak dengan suhu tertentu.

Klik gambar untuk imej lebih besar
Apabila hasil kerja Ejnar Hertzsprung dan Henry Norris Russell digabungkan, maka terhasillah rajah di atas. Dari rajah tersebut, didapati wujud perkaitan antara spektrum dengan warna bintang. Disebabkan spektrum boleh menentukan suhu permukaan bintang, maka secara tidak langsung, warna bintang juga sudah pasti dapat menentukannya.

Sebuah kesimpulan baru dapat dihasilkan mengikut algoritma berikut:
Warna bintang dapat menentukan suhu bintang;
Suhu bintang menentukan magnitud mutlaknya;

Maka warna bintang juga menentukan magnitud mutlaknya.

Warna bintang yang dilihat dengan mata kasar tidak semestinya sama dengan warnanya yang sebenar. Misalnya, Matahari tampak berwarna kuning jika dilihat dengan mata kasar, namun ia sebenarnya berwarna putih. Warna yang dilihat ini dikenali sebagai warna ketara (English-apparent color) sementara warna sebenar bintang ialah warna konvensional (English-convensional color). Oleh itu, kaedah dan alatan pencerapan yang lebih canggih diperlukan bagi menentukan warna sebenar bintang.

Sekian dahulu untuk kali ini. IA akan bersambung pada bahagian seterusnya.

*Magnitud mutlak dalam astronomi ialah tahap terang bintang. Ukuran magnitud mutlak adalah ukuran sebenar (English-intrinsic measurement) keamatan atau tahap terang sebuah bintang tanpa dipengaruhi oleh jaraknya dari pemerhati. Nilai ini hanya dipengaruhi oleh kuasa bintang tersebut (rujuk peta minda di bawah). Mengukur magnitud mutlak bintang adalah sama seperti mengambil kedua-dua bintang yang ingin dibandingkan tahap terangnya dan diletakkan di suatu jarak yang sama dari pengukur, iaitu 10 parsek* atau 1 unit samawi (English-astronomical unit, AU). Rajah H-R memberikan taburan kasar bintang-bintang yang memiliki warna dan nilai magnitud mutlak tertentu.

Klik gambar untuk imej lebih besar