daur kehidupan bintang

34
Daur Kehidupan Daur Kehidupan Bintang Bintang Mahasena Putra Mahasena Putra KK Astronomi – FMIPA KK Astronomi – FMIPA Seri Kuliah Umum Astronomi Seri Kuliah Umum Astronomi 28 April 2007 28 April 2007

Upload: builiem

Post on 18-Jan-2017

240 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Daur Kehidupan Bintang

Daur Kehidupan Daur Kehidupan BintangBintang

Mahasena PutraMahasena PutraKK Astronomi – FMIPAKK Astronomi – FMIPA

Seri Kuliah Umum AstronomiSeri Kuliah Umum Astronomi28 April 200728 April 2007

Page 2: Daur Kehidupan Bintang

OutlineOutline PendahuluanPendahuluan Motivasi dari pengamatanMotivasi dari pengamatan Kelahiran bintangKelahiran bintang Mendapatkan struktur bintangMendapatkan struktur bintang Evolusi bintangEvolusi bintang

Massa kecilMassa kecil Massa besarMassa besar Bintang gandaBintang ganda

Page 3: Daur Kehidupan Bintang

PendahuluanPendahuluan Habitat bintang Habitat bintang

adalah galaksiadalah galaksi Bintang yang Bintang yang

terdekat adalah terdekat adalah MatahariMatahari

Matahari berada Matahari berada di galaksi Bima di galaksi Bima SaktiSakti

Bintang Bintang mempengaruhi mempengaruhi evolusi kimia evolusi kimia galaksigalaksi

Page 4: Daur Kehidupan Bintang

Motivasi dari Motivasi dari pengamatan pengamatan (1/4)(1/4)

Terang bintang Terang bintang bermacam-macambermacam-macam

Warna bintang Warna bintang bermacam-macambermacam-macam

Page 5: Daur Kehidupan Bintang

Motivasi dari Motivasi dari pengamatan pengamatan (2/4)(2/4)

Diagram Diagram Hertzsprung-RussellHertzsprung-Russell

Plot antara Plot antara luminositas terhadap luminositas terhadap warna / spektrum / warna / spektrum / temperatur temperatur permukaanpermukaan

[Spektrum] [Jarak]

Page 6: Daur Kehidupan Bintang

Motivasi dari Motivasi dari pengamatan pengamatan (3/4)(3/4)

Page 7: Daur Kehidupan Bintang

Motivasi dari Motivasi dari pengamatan pengamatan (4/4)(4/4)

Page 8: Daur Kehidupan Bintang

Kelahiran Bintang Kelahiran Bintang (1/2)(1/2)

Mula-mula seperti “puzzle.”

Page 9: Daur Kehidupan Bintang

Kelahiran Bintang Kelahiran Bintang (2/2)(2/2)

Bintang berasal dari awan (gas Bintang berasal dari awan (gas dingin) yang terkondensasi, dan dingin) yang terkondensasi, dan terfragmentasiterfragmentasi

Awan yang terkondensasi akan naik Awan yang terkondensasi akan naik tekanan dan temperaturnya perlahan-tekanan dan temperaturnya perlahan-lahan, sambil memancarkan radiasi lahan, sambil memancarkan radiasi ke luarke luar

3/ 2

JTM

Page 10: Daur Kehidupan Bintang

Fusi NuklirFusi Nuklir Pada temperatur ~15 juta derajat Pada temperatur ~15 juta derajat

Celcius di pusat bintang, reaksi fusi Celcius di pusat bintang, reaksi fusi dimulai !dimulai !

4 (4 (11H) --> H) --> 44He + 2 eHe + 2 e++ + 2 neutrino + + 2 neutrino + energienergi

Dari mana energi berasal ?Dari mana energi berasal ? Massa empat buah Massa empat buah 11H > massa satu H > massa satu

buah buah 44HeHe E = mc2

Page 11: Daur Kehidupan Bintang

Berapa energinya ?Berapa energinya ? 4 (4 (11H) --> H) --> 44He + 2 eHe + 2 e++ + 2 neutrino + energi + 2 neutrino + energi

Energi Energi = 25 MeV= 25 MeV= 4 x 10= 4 x 10-12-12 Joule Joule= 1 x 10= 1 x 10-15-15 Kalori Kalori

Tetapi terjadi 10Tetapi terjadi 103838 kali per detik di kali per detik di Matahari !Matahari !

Matahari punya 10Matahari punya 105656 atom H untuk dibakar ! atom H untuk dibakar !

Page 12: Daur Kehidupan Bintang

KesetimbanganKesetimbangan Energi yang Energi yang

dilepaskan oleh dilepaskan oleh fusi nuklir fusi nuklir mengimbangi gaya mengimbangi gaya gravitasigravitasi

Sepanjang hidup Sepanjang hidup bintang, dua gaya bintang, dua gaya ini menentukan ini menentukan berbagai tahapan berbagai tahapan yang terjadiyang terjadi

Page 13: Daur Kehidupan Bintang

Bintang muda tidak Bintang muda tidak terlalu statisterlalu statis

Gas dilontarkan dari sistem bintang ganda yang masih muda

Page 14: Daur Kehidupan Bintang

Mendapatkan struktur Mendapatkan struktur bintangbintang

Page 15: Daur Kehidupan Bintang

Dari struktur bintang Dari struktur bintang dengan komposisi kimia dengan komposisi kimia

seragam…seragam…

Page 16: Daur Kehidupan Bintang

Evolusi BintangEvolusi Bintang

•Jejak evolusi•Isochrone

Page 17: Daur Kehidupan Bintang

Daur KehidupanDaur Kehidupan

Page 18: Daur Kehidupan Bintang

Bintang bermassa kecilBintang bermassa kecil Bintang menghabiskan sebagian besar masa Bintang menghabiskan sebagian besar masa

hidupnya sambil membakar hidrogen di pusatnyahidupnya sambil membakar hidrogen di pusatnya Setelah hidrogen di pusat bintang habis …Setelah hidrogen di pusat bintang habis …

Energi yang dilepaskan oleh fusi nuklirEnergi yang dilepaskan oleh fusi nuklirmengimbangi gaya gravitasimengimbangi gaya gravitasi

Pusat bintang runtuhPusat bintang runtuh Energi kinetik keruntuhan berubah menjadi panasEnergi kinetik keruntuhan berubah menjadi panas Panas ini menyebabkan bagian luar mengembangPanas ini menyebabkan bagian luar mengembang Sementara itu, bersama dengan keruntuhan Sementara itu, bersama dengan keruntuhan

bagian pusat, temperatur dan tekanan di pusat bagian pusat, temperatur dan tekanan di pusat naik …naik …

Page 19: Daur Kehidupan Bintang

Bintang bermassa kecil:Bintang bermassa kecil:Fusi lagi …Fusi lagi …

Pada 100 juta derajat Celcius, Pada 100 juta derajat Celcius, Helium melakukan fusi:Helium melakukan fusi:

3 (3 (44He) --> He) --> 1212C + energiC + energi(Be dihasilkan pada intermediate step)(Be dihasilkan pada intermediate step)(Hanya 7.3 MeV dihasilkan)(Hanya 7.3 MeV dihasilkan)

Energi ini dapat menahan bagian Energi ini dapat menahan bagian luar yang sudah mengembang (red luar yang sudah mengembang (red giant)giant)

Page 20: Daur Kehidupan Bintang

Bintang bermassa kecil:Bintang bermassa kecil:Akhir hidupnya …Akhir hidupnya …

Setelah Helium habis, Setelah Helium habis, lapisan luar bintang lapisan luar bintang terlontar ke luar:terlontar ke luar:Planetary NebulaPlanetary Nebula

Page 21: Daur Kehidupan Bintang

Bintang bermassa kecil:Bintang bermassa kecil:Katai Putih …Katai Putih …

Di pusat planetary nebula terdapat Di pusat planetary nebula terdapat bintang bintang katai putihkatai putih

Ukuran sebesar Bumi dengan massa Ukuran sebesar Bumi dengan massa sebesar Matahari: “satu ton per sebesar Matahari: “satu ton per sendok teh” sendok teh”

Gaya gravitasi diimbangi oleh Gaya gravitasi diimbangi oleh tekanan elektron terdegenerasitekanan elektron terdegenerasi

Page 22: Daur Kehidupan Bintang

Bintang bermassa besarBintang bermassa besar Setelah Helium habis, inti runtuh lagi Setelah Helium habis, inti runtuh lagi

sampai cukup panas untuk Karbon sampai cukup panas untuk Karbon melakukan fusi menjadi Magnesium dan melakukan fusi menjadi Magnesium dan OksigenOksigen

1212C + C + 1212C --> C --> 2424Mg Mg atau atau 1212C + C + 44H --> H --> 1616OO

Melalui serangkaian proses, unsur yang Melalui serangkaian proses, unsur yang lebih berat secara bertahap terbentuk dan lebih berat secara bertahap terbentuk dan terbakarterbakar

Page 23: Daur Kehidupan Bintang

Tabel PeriodikTabel Periodik

16O + 16O 32S + energy4He + 16O 20Ne + energy

Light Elements Heavy Elements

4 (1H) 4He + energy 3(4He) 12C + energy 12C + 12C 24Mg + energy4He + 12C 16O + energy28Si + 7(4He) 56Ni + energy 56FeC-N-O Cycle

Page 24: Daur Kehidupan Bintang

Bintang bermassa besar:Bintang bermassa besar:Akhir hidupnya …Akhir hidupnya …

Bintang massive Bintang massive membakar membakar sederetan unsursederetan unsur

Besi adalah unsur Besi adalah unsur paling stabil, dan paling stabil, dan tidak melakukan fusi tidak melakukan fusi lebih jauhlebih jauh

Besi bahkan Besi bahkan menyerap energi, menyerap energi, bukan menghasilkanbukan menghasilkan

Page 25: Daur Kehidupan Bintang

Supernova !Supernova !

Page 26: Daur Kehidupan Bintang

Simulasi SupernovaSimulasi Supernova

Page 27: Daur Kehidupan Bintang

Supernova RemnantSupernova Remnant

Page 28: Daur Kehidupan Bintang

Supernova RemnantSupernova Remnant

All X-ray Energies Silicon

Calcium Iron

Page 29: Daur Kehidupan Bintang

Yang tersisa setelah Yang tersisa setelah supernovasupernova

Bintang neutron (Jika massa inti < 5 Bintang neutron (Jika massa inti < 5 x Solar)x Solar) Setelah runtuh, proton dan elektron Setelah runtuh, proton dan elektron

bergabung membentuk neutronbergabung membentuk neutron Ukurannya ~10 kmUkurannya ~10 km

Black Hole (If massa inti > 5 x Solar)Black Hole (If massa inti > 5 x Solar)

Page 30: Daur Kehidupan Bintang

Interaksi supernova dengan Interaksi supernova dengan

materi antar bintangmateri antar bintangSupernova mengkompresi debu dan gas yang ada di antara bintang. Gas ini juga diperkaya oleh unsur-unsur dari supernova

Kompresi dapat menyebabkan keruntuhan awan untuk membentuk bintang generasi selanjutnya

Page 31: Daur Kehidupan Bintang

Evolusi Bintang GandaEvolusi Bintang Ganda

Animasi

Page 32: Daur Kehidupan Bintang

Terimakasih…Terimakasih…

Page 33: Daur Kehidupan Bintang

SpektrumSpektrum Spektrum bintang Spektrum bintang

adalah petunjuk adalah petunjuk luminositasluminositas

Mula-mula, hanya Mula-mula, hanya sedikit bintang yang sedikit bintang yang diketahui diketahui luminositasnyaluminositasnya

[Back]

Page 34: Daur Kehidupan Bintang

JarakJarak Hanya sedikit bintang yang Hanya sedikit bintang yang

dapat diukur jaraknya dapat diukur jaraknya secara “langsung” dengan secara “langsung” dengan paralaks (~0.7 detik busur)paralaks (~0.7 detik busur)

Bintang-bintang ini penting Bintang-bintang ini penting sebagai kalibrator jarak sebagai kalibrator jarak bintang lainnyabintang lainnya

[Back]