PENENTUAN MAGNITUDO MUTLAK BINTANG CIRIUS DENGAN MENGGUNAKAN TELESKOP CELESTRON 2000 DI LABORATORIUM ASTRONOMI FISIKA UNIVERSITAS NEGERI MALANG DENGAN BANTUAN SOFTWARE IRIS 5.59 TAHUN 2013 Annisa Permatasari1, Sutrisno2, Burhan Indriawan3 1
Mahasiswa Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang 3 Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang Alamat e-mail :
[email protected] 2
Abstrak Bintang yang ada di tata surya ini, tidak statis, namun terus mengalami perubahan. Bintang lahir, hidup, dan mati, lalu menjadi lubang hitam. Sebuah bintang dapat diidentifikasi kehidupannya adalah dari kecerahan dan magnitude bintang. Magnitudo bintang adalah suatu sistem skala ukuran kecerlangan bintang. Hal yang perlu diperhatikan bahwa semakin terang suatu bintang, semakin kecil magnitudonya. Bintang yang telah tua magnitudonya semakin kecil dan bintang tersebut terlihat semakin terang. Bintang yang tua nantinya akan meledak menjadi supernova. Supernova yang terbentuk akan menjadi lubang hitam. Tujuan penelitian ini adalah mengamati Bintang Cirius, kemudian mencari magnitudo semu dengan menggunakan Software IRIS, dan mencari magnitudo mutlaknya menggunakan rumus magnitudo mutlak. Metode Penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuantitatif. Dengan mengamati bintang Cirius kemudian diukur magnitude semunya dengan menggunakan software IRIS. Pengambilan data tersebut dilakukan dengan menggunakan teleskop Celestron milik Laboratorium Astronomi Universitas Negeri Malang. Hasil penelitian menunjukkan dari pengambilan data bintang Cirius pada tanggal 20 Maret 2013 diperoleh 5 data pada pukul 20.53.10 WIB sampai pukul 20.54.12 WIB. Dengan menggunakan software IRIS maka hasil magnitude semu dari rata-rata kelima data tersebut sebesar (-1,297±0,211). Sedangkan hasil dari magnitude mutlak yang didapatkan dari rata-rata kelima data tersebut sebesar (1,596±0,0005) dengan ralat sebesar 0,031%. Hasil diatas mendekati atau hampir sesuai dengan hasil yang didapat dari software Cybersky. Hasil dari magnitude semu bintang Cirius pada software Cybersky sebesar -1,121. Jika dihitung magnitude mutlaknya dari software Cybersky didapatkan nilai sebesar 1,773.
Kata Kunci : Magnitudo, Bintang Cirius, IRIS I. Pendahuluan Bintang merupakan benda langit yang memancarkan cahaya. Bintang semu adalah bintang yang tidak menghasilkan cahaya sendiri, tetapi memantulkan cahaya yang diterima dari bintang lain. Bintang nyata adalah bintang yang menghasilkan cahaya sendiri. Salah satu contoh dari bintang nyata adalah bintang Cirius. Bintang yang memancarkan cahaya tersebut salah satunya adalah bintang cirius. Bintang cirius merupakan bintang yang paling terang memancarkan cahayanya pada malam hari. Bintang cirius terletak dalam rasi bintang Canis Major atau Big Dog atau Anjing Besar. Rasi Canis Major ini terletak di sebelah tenggara Rasi Orion. Rasi Canis Major ini melambangkan salah satu anjing yang mengikuti Orion sang pemburu. Anjing-anjing lainnya adalah Canis Minor dan Canes Venaticci (Wibowo, 2007). Bintang yang ada di tata surya ini, tidak statis, namun terus mengalami perubahan. Bintang lahir, hidup, dan mati, lalu menjadi lubang hitam. Sebuah bintang dapat diidentifikasi kehidupannya adalah dari kecerahan dan magnitude bintang. Magnitudo bintang adalah suatu sistem skala ukuran
kecerlangan bintang. Hal yang perlu diperhatikan bahwa semakin terang suatu bintang, semakin kecil magnitudonya. Bintang yang telah tua magnitudonya semakin kecil dan bintang tersebut terlihat semakin terang. Bintang yang tua nantinya akan meledak menjadi supernova. Supernova yang terbentuk akan menjadi lubang hitam (Yulita, 2012). Magnitudo semu adalah kecerlangan bintang atau benda angkasa lain sebagaimana yang terlihat di langit oleh kita. Magnitudo semu bintang tergantung dari jaraknya dari kita. Semakin dekat, sebuah bintang nampak semakin terang. Magnitudo Mutlak adalah kecerlangan bintang yang terlihat oleh mata sebelum terserap oleh atmosfer, yang nilainya dapat diketahui setelah nilai magnitude semu sudah diketahui (Satyaningsih, 2007). Pada penelitian ini dilakukan pengukuran magnitudo mutlak. Pengukuran magnitude mutlak dapat dilakukan dengan cara mengetahui nilai dari magnitude semu dengan menggunakan software IRIS. Software IRIS adalah software yang digunakan untuk menentukan besar magnitude semu bintang dan benda-benda langit lainnya. Software iris yang digunakan dalam penelitian yang dilakukan adalah iris versi 5.59.
II. Teori Ada banyak teori yang menyatakan hal ini, tapi yang paling dipercayai saat ini adalah teori nebula. Teori ini menjelaskan bahwa bintang dilahirkan di dalam debu dan awan gas raksasa yang disebut nebula. Saat debu dan gas menyusut akibat tarikan gravitasi, massa materi menjadi sangat padat dan panas. Jika panas yang terbentuk sudah sampai pada temperatur yang optimal, gas hidrogen mulai “terbakar” melalui reaksi fusi nuklir dan memancarkan energi dalam bentuk cahaya dan panas. Akhirnya, sebuah bintang baru mulai bersinar. Masa hidup bintang dapat mencapai jutaan tahun. Selama hidupnya, bintang membakar energi dan memancarkan cahaya dan panas (Sudewa, 2011). Bintang yang memancarkan cahaya tersebut salah satunya adalah bintang cirius. Bintang cirius merupakan bintang yang paling terang memancarkan cahayanya pada malam hari. Bintang cirius terletak dalam rasi bintang Canis Major atau Big Dog atau Anjing Besar. Rasi Canis Major ini terletak di sebelah tenggara Rasi Orion. Magnitudo adalah suatu sistem skala ukuran kecerlangan bintang. semakin terang suatu bintang, semakin kecil magnitudonya. Ilmuwan John Herschel mendapatkan bahwa kepekaan mata dalam menilai terang bintang bersifat logaritmik. Bintang yang bermagnitudo 1 ternyata 100 kali lebih terang dibandingkan bintang yang bermagnitudo 6.
Dengan m1adalah magnitudo (semu) bintang 1, m2 adalah magnitudo (semu) bintang 2, E1adalah Fluks pancaran yang diterima pengamat dari bintang 1,dan E2 adalah Fluks pancaran yang diterima pengamat dari bintang 2. Skala Pogson untuk magnitudo mutlak (M) : M1 - M2 = -2,5log(L1/L2) Hubungan antara magnitudo semu (m) dan magnitudo mutlak (M) disebut modulus jarak. Dengan memasukkan harga (L1/L2) ini maka: 2 10 m M 2,5 log d m M m M
10 d 5 log 10 log d 5 log
m M 5 1 log d m M 5 5 log d dengan d adalah jarak bintang (dalam pc) dan (mM) disebut modulus jarak. Data yang diperoleh diolah menggunakan Software IRIS untuk menentukan magnitudo semunya. Software Iris dapat menentukan besar magnitude bintang dan benda-benda langit seperti planet, bulan, dll. Dengan memasukkan data berupa gambar yang akan diteliti dengan format FIT atau BMP yang kemudian diproses dengan prosedur yang disediakan pada software tersebut yang dapat memberikan informasi tentang bintang atau bendabenda langit lainnya tetapi dapat juga mengetahui jarak bintang, maupun ukuran dari bintang itu sendiri. Software iris yang digunakan dalam penelitian yang dilakukan adalah iris versi 5.59. Untuk faktor koreksi digunakan Cybersky sebagai pembanding:
Gb.1 Bintang Cirius Terdapat 2 macam magnitude yaitu magnitude semu dan magnitude mutlak. Magnitudo semu adalah kecerlangan bintang atau benda angkasa lain sebagaimana yang terlihat di langit oleh kita. Magnitudo semu bintang tergantung dari jaraknya dari kita. Semakin dekat, sebuah bintang nampak semakin terang. Magnitudo Mutlak adalah kecerlangan bintang yang terlihat oleh mata sebelum terserap oleh atmosfer, yang nilainya dapat diketahui setelah nilai magnitude semu sudah diketahui. Berdasarkan skala Pogson magnitude semu (m): E m1 m2 2,5 log 1 E2
Gb.2 Cybersky Software CyberSky sangat akurat, namun software ini mudah digunakan untuk program planetarium yang menyediakan cara terbaik untuk belajar tentang astronomi dan menjelajahi langit terlihat di masa lalu, masa kini, dan masa depan yang jauh. CyberSky dapat menampilkan dan mencetak, menarik peta yang sangat disesuaikan langit seperti yang terlihat dari rumah atau di lokasi lain di Bumi.
Program ini digunakan untuk mengidentifikasi objek yang terlihat di langit dan menemukan benda-benda yang ingin dilihat. CyberSky memiliki fitur animasi serbaguna yang memungkinkan untuk menonton acara astronomi terungkap pada kecepatan apa pun yang diinginkan. Fitur ini tidak hanya menyenangkan melainkan dapat menjadi program yang sangat cocok untuk pendidikan astronomi. Software CyberSky ini juga dapat digunakan pada penelitian ini, yaitu untuk mengetahui besar magnitudo semu pada bintang cirius, dan yang digunakan dalam penelitian ini adalah CyberSky 5. Teleskop yang dipakai dalam penelitian ini adalah teleskop jenis Celestron. Teleskop Celestron mudah untuk digunakan. Celestron juga memiliki serangkaian teleskop yang sempurna untuk tampilan baik langit dan bumi.
Gb.4 Salah Satu foto Bintang Cirius Berdasarkan Pengamatan Hasil pengamatan berupa gambar yang diperoleh melalui pengamatan selanjutnya diolah menggunakan Software IRIS. Setelah magnitudo semu ditentukan menggunakan Software IRIS, maka Magnitudo Mutlak dapat diketahui. Magnitudo mutlak dapat diperoleh setelah magnitudo semu diketahui, yakni menggunakan rumus magnitudo mutlak, lalu mencari standar deviasinya.
A. Menentukan Magnitudo Semu Bintang Cirius Menggunakan IRIS Gb.3 Teleskop Celestron 2000
III. Metode Penelitian bintang Cirius ini menggunakan metode kuantitatif. Dengan mengamati bintang Cirius kemudian diukur magnitude semunya dengan menggunakan software IRIS. Pengambilan data tersebut dilakukan dengan menggunakan teleskop Celestron milik Laboratorium Astronomi Universitas Negeri Malang. Dengan data yang diperoleh dari magnitude semu maka dapat diketahui magnitude multak dengan menggunakan rumus Magnitude Mutlak.
IV. Hasil Penelitian Pada saat pengamatan bintang Cirius, pengamatan dilakukan menghadap barat dikarenakan bintang cirius pada jam 20.53.10 WIB terletak disebelah barat. Data pengamatan seperti pada gambar 4 merupakan salah satu data yang didapatkan pada saat pengamatan pada tanggal 20 Maret 2013, data tersebut diperoleh 5 data yang berawal dari pukul 20.53.10 WIB sampai dengan pukul 20.54.12 WIB.
Selanjutnya untuk menentukan Magnitudo semu pada gambar bintang Cirius yang diperoleh adalah dengan menggunakan software IRIS. Gambar ini diperoleh mulai pukul 20.53.10 WIB sampai dengan pukul 20.54.12 WIB. Terdapat 5 gambar yang diperoleh pada waktu pengamatan. Kemudian ke-5 gambar tersebut akan dicari nilai dari masing-masing magnitude semunya. Yang kemudian dari semua gambar tersebut akan dicari rata-rata dan standar deviasinya. Cara menentukan magnitude semu dengan menggunakan software IRIS, terlebih dulu harus menentukan besar radius lingkaran Apperture Photometry. Lingkaran radius terdapat 3 macam,yaitu pada radius pertama harus sesuai dengan besar obyek bintang Cirius. Pada radius kedua dan ketiga digunakan untuk background yang ada disekitar obyek, tetapi tidak terlalu besar jadi bisa digunakan bila terdapat obyek-obek lain terdapat disekitar bintang Cirius yang kemungkinan terdapat di dalam gambar yang diperoleh. Berikut adalah tabel nilai magnitudo semu yang diperoleh dari 5 gambar bintang Cirius:
Tb.1 Nilai Magnitudo Semu Bintang Cirius Harga standar deviasi dari keseluruhan data magnitude semu:
m m
Sd
2
1
m
2.21832802 50 0.211
Sd
Dari hasil perhitungan, sehingga diperoleh nilai dari magnitude semu bintang Cirius dari keseluruhan sebesar (-1,297,±0,211)
B. Menentukan Magnitudo Mutlak Bintang Cirius Dari hasil perhitungan jumlah dan rata-rata magnitude Mutlak tiap gambar, maka rata-rata magnitude mutlak dari 5 gambar keseluruhan dari pukul 20.53.10 WIB sampai pukul 20.54.12 WIB, yaitu:
Gambar Pukul 20.53.10 20.53.24 20.53.57 20.54.06 20.54.12 M
M 1.582626044 1.663326044 1.487626044 1.618826044 1.630026044 7.98243022 1.596486044
Tb.2 Hasil Magnitudo Mutlak Bintang cirius Secara Keseluruhan Berdasarkan perhitungan magnitude mutlak didapatkan hasil magnitude mutlak dari keseluruhan gambar sebesar 1,596. Hasil ini diperoleh dari perhitungan rata-rata dari keseluruhan magnitude semu yang didapatkan dari software IRIS. Setelah mengetahui nilai rata-rata magnitude mutlak, kemudian menghitung standar deviasi menggunakan ralat rambat dengan persamaan sebagai berikut:
2
2
M d
m
N
Sd
No 1 2 3 4 5
M
2
M m
M
5 d ln 10
d 2
d
5 2,638 ln 10
2
M
0,0005
M
0,00000025
0,82315
M
0,00000025
- 4,11575
M
0,00000025
1,69394
M
2,51694
10
2
0,00005 0,00005 10 -5
2
2
10 -9
7
M
0,0005 Ralat relatif dari magnitude mutlak secara keseluruhan dari data-data tersebut adalah: M 100 % M 0,0005 R 100 % 1,596 R 0.031 Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa standar deviasi magnitude mutlak bintang Cirius sebesar 0,0005. Melalui perhitungan magnitude mutlak dan standar deviasi dari bintang Cirius tersebut maka dapat ditentukan bahwa magnitude mutlak bintang Cirius pada bulan Maret 2013 di Universitas Negeri Malang sebesar (1,596±0,0005) dengan ralat sebesar 0,031%. R
V. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan pada penelitian yang telah dilakukan, pengambilan data bintang Cirius pada tanggal 20 Maret 2013 diperoleh 5 data pada pukul 20.53.10 WIB sampai pukul 20.54.12 WIB. Maka dengan menggunakan software IRIS, hasil magnitude semu dari rata-rata kelima data tersebut sebesar (1,297±0,211). Kemudian hasil magnitude mutlak yang didapatkan dari rata-rata kelima data tersebut sebesar (1,596±0,0005) dengan ralat sebesar 0,031%. Hasil diatas mendekati atau hampir sesuai dengan hasil yang didapat dari software Cybersky. Hasil dari magnitude semu bintang Cirius pada software Cybersky sebesar -1,121. Jika dihitung magnitude mutlaknya dari software Cybersky didapatkan nilai sebesar 1,773.
VI. Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain:
1. Diharapkan pada waktu pengamatan dibutuhkan ketelitian yang tinggi dikarenakan hasil perhitungan magnitude mutlak tersebut tergantung pada nilai magnitude semu dan dibutuhkan teleskop yang dapat menangkap bintang dengan jelas serta kamera yang dapat merekam bintang dengan jelas dan tepat sehingga nilai dari magnitude mutlak dapat sesuai dengan nilai yang sebenarnya. 2. Berdasarkan hasil yang telah dilakukan terbukti bahwa analisis dengan cara kalibrasi pada perhitungan magnitude semu pada software IRIS mendekati nilai yang didapatkan dari software Cybersky, sehingga cara ini dapat dikembangkan untuk mengukur magnitude semu dan magnitude mutlak bintang lainnya. Tetapi diusahakan tidak hanya bintang saja yang dicari magnitudonya, melainkan planet atau benda-benda langit lainnya.
VII. Referensi Drs.A Rahman Ritonga, Drs Darsa Soekartadiredja. 1980. Rahasia Alam Semesta. CV Monora:Jakarta. Hartanto, Melisa. 2005. Museum Astronomi Di Semarang Dengan Penekanan Desain Richard Meier. Jurusan Arsitektur Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Herrod, Robbin. 2005. Astronomi. Bengkel Ilmu. Penerbit Erlangga:Jakarta. Jay.
M. Pasachoff. 1977. Astronomy. The Asia Francisco, California U.S.A
Contemporary Foundatian:san
Laksmana, Tri. 2003. Evolusi Bintang. Departemen Astronomi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam:Institut Teknologi Bandung. Laksmana, Tri., Damayanti, Ayu., Reddy Aditya Nugraha, & Hakim L. Malasan. Tanpa Tahun. Karakterisasi Kamera CCD ST7-XE di Observatorium Bosscha. Departemen Astronomi, FMIPA, Institut Teknologi Bandung, (Online),(http://tri.astraatmadja.org/bachelor_p apers/as5200_Karakterisasi_Kamera_CCD_ST 7-XE_di_Observatorium_Bosscha.pdf). Jurnal. Ramalis, Taufik Ramlan. 2009. Sistem Akuisisi Astronomi dan Program Multimedia Dalam Meningkatan Hasil Belajar Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa. Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI.
Sutrisno. 2010. Materi Pembekalan Peserta PKL Jurusan FMIPA UM Bidang Astronomi. Materi Disajikan Pada Pembekalan PKL. Sutrisno. 2012. Petunjuk Praktikum Eksperimen Fisika Kbk Astronomi. Jurusan FMIPA UM Bidang Astronomi.
