Pergi ke tempat umum di mana orang-orang berkumpul seperti trotoar jam sibuk di pusat kota atau pusat perbelanjaan akhir pekan dan Anda akan segera menyadari bahwa setiap orang adalah individu dengan beragam karakteristik berdasarkan tinggi, berat dan penampilan mereka, misalnya. Masing-masing berbeda berdasarkan ukuran, bentuk, usia, dan warna. Ada juga satu sifat lain yang langsung terlihat pada pandangan pertama - setiap bintang memiliki kecemerlangan yang unik.
Pada awal 120 SM, para astronom Yunani memberi peringkat bintang-bintang ke dalam kategori menurut kemegahan mereka - yang pertama melakukan ini adalah Hipparchus. Meskipun kita hanya tahu sedikit tentang hidupnya, dia tetap dianggap sebagai salah satu astronom Antiquity paling berpengaruh. Lebih dari dua ribu tahun yang lalu, ia menghitung panjang satu tahun menjadi 6,5 menit. Dia menemukan presesi ekuinoks, meramalkan di mana dan kapan gerhana bulan dan matahari dan secara akurat mengukur jarak dari Bumi ke Bulan. Hipparchus juga merupakan bapak trigonometri dan katalognya memetakan antara 850-1.100 bintang, diidentifikasi masing-masing berdasarkan posisi dan peringkat mereka menurut kecerahan mereka dengan skala mulai dari satu hingga enam. Bintang-bintang yang paling mempesona digambarkan sebagai magnitudo pertama dan bintang-bintang yang tampak paling samar di mata tanpa bantuan ditunjuk sebagai yang keenam. Klasifikasinya didasarkan pada pengamatan mata-telanjang, oleh karena itu sederhana, tetapi kemudian dimasukkan dan diperbesar dalam Ptolomy's Almagest yang menjadi standar yang digunakan untuk 1.400 tahun ke depan. Contohnya Copernicus, Kepler, Galileo, Newton, dan Halley.
Tentu saja, tidak ada teropong atau teleskop pada zaman Hipparchus dan dibutuhkan penglihatan yang tajam dan kondisi pengamatan yang baik untuk membedakan bintang pada skala keenam. Polusi cahaya yang menyebar di sebagian besar kota-kota besar dan daerah metropolitan sekitarnya membatasi melihat objek redup di langit malam hari ini. Misalnya, pengamat di banyak lokasi pinggiran kota hanya dapat melihat bintang dengan magnitudo ketiga hingga keempat - pada malam terbaik, magnitudo kelima mungkin terlihat. Meskipun kehilangan satu atau dua magnitudo sepertinya tidak banyak, pertimbangkan bahwa jumlah bintang yang terlihat dengan cepat meningkat dengan setiap gerakan naik skala. Perbedaan antara langit yang berpolusi dan langit yang gelap sangat menakjubkan!
Pada pertengahan abad ke-19, teknologi telah mencapai titik presisi bahwa metode lama untuk mengukur kecerahan bintang dengan perkiraan merupakan hambatan untuk penelitian. Pada saat ini berbagai instrumen yang digunakan untuk mempelajari langit tidak hanya mencakup teleskop tetapi juga spektroskopi dan kamera. Perangkat ini memberikan peningkatan besar pada catatan tulisan tangan, sketsa lensa mata dan kesimpulan yang diambil dari ingatan pengamatan visual sebelumnya. Selain itu, karena teleskop mampu mengumpulkan lebih banyak cahaya yang dapat dikerahkan oleh mata manusia, ilmu pengetahuan telah mengetahui, sejak pengamatan teleskopik pertama Galileo, bahwa ada bintang yang jauh lebih redup daripada yang diduga orang ketika skala besarnya ditemukan. Oleh karena itu, semakin diterima bahwa penetapan kecerahan yang diturunkan dari Antiquity terlalu subyektif. Tetapi alih-alih meninggalkannya, para astronom memilih untuk menyesuaikannya dengan membedakan kecerahan bintang secara matematis.
Norman Robert Pogson adalah seorang astronom Inggris yang lahir di Nottingham, Inggris pada 23 Maret 1829. Pogson menunjukkan kehebatannya dengan perhitungan yang rumit pada usia dini dengan menghitung orbit dua komet pada saat ia baru berusia 18 tahun. Selama karirnya sebagai seorang astronom di Oxford dan kemudian di India, ia menemukan delapan asteroid dan dua puluh satu bintang variabel. Tetapi kontribusinya yang paling mengesankan bagi sains adalah sistem pemberian kecerahan bintang yang akurat secara kuantitatif. Pogson adalah yang pertama memperhatikan bahwa bintang dengan magnitudo pertama sekitar seratus kali lebih terang dari bintang dengan magnitudo keenam. Pada 1856, ia mengusulkan ini harus diterima sebagai standar baru sehingga setiap penurunan besarnya akan menurunkan nilai sebelumnya pada tingkat yang sama dengan akar kelima dari 100 atau sekitar 2,512. Polaris, Aldebaran dan Altair ditetapkan besarnya 2,0 oleh Pogson dan semua bintang lainnya dibandingkan dengan ini dalam sistemnya dan dari ketiganya, Polaris adalah bintang referensi. Sayangnya, para astronom kemudian menemukan bahwa Polaris sedikit variabel, sehingga mereka menggantikan kecemerlangan Vega sebagai garis dasar untuk kecerahan. Tentu saja, perlu dicatat bahwa Vega telah diganti dengan titik nol matematika yang lebih rumit.
Menetapkan nilai intensitas bintang-bintang antara tingkat magnitudo pertama dan keenam didasarkan pada, kemudian, kepercayaan umum bahwa mata merasakan perbedaan kecerahan pada skala logaritmik - para ilmuwan, pada waktu itu, percaya bahwa besaran bintang tidak secara langsung sebanding dengan jumlah energi aktual yang diterima mata. Mereka mengasumsikan bintang dengan magnitudo 4 akan tampak berada di tengah-tengah antara kecerahan bintang pada magnitudo 3 dan satu pada magnitudo 5. Kita sekarang tahu bahwa ini tidak benar. Sensitivitas mata tidak sepenuhnya logaritmik - ia mengikuti kurva Hukum Steven.
Terlepas dari itu, Rasio Pogson menjadi metode standar untuk menetapkan besaran berdasarkan pada kecerahan bintang yang terlihat dari Bumi dan seiring waktu, seiring dengan meningkatnya instrumen, para astronom dapat lebih menyempurnakan peruntukannya sehingga magnitudo pecahan juga menjadi mungkin.
Seperti disebutkan sebelumnya, telah diketahui bahwa Alam Semesta dipenuhi oleh bintang-bintang yang lebih redup daripada yang dapat dirasakan mata sejak zaman Galileo. Buku catatan astronom yang hebat itu penuh dengan referensi tentang bintang-bintang tujuh dan delapan yang ditemukannya. Jadi Rasio Pogson diperluas untuk mencakup mereka yang lebih redup dari besarnya keenam juga. Misalnya, mata yang tidak dibantu memiliki akses ke sekitar 6.000 bintang (tetapi sedikit orang yang pernah melihat sebanyak ini karena cahaya malam yang licik dan kebutuhan untuk mengamati selama beberapa bulan dari khatulistiwa). Teropong 10X50 biasa akan meningkatkan cengkeraman mata sekitar 50 kali, memperluas jumlah bintang yang dapat dilihat hingga sekitar 50.000 dan memungkinkan pengamat untuk melihat objek yang besarnya sembilan. Sebuah teleskop enam inci yang sederhana akan meningkatkan penglihatan lebih banyak dengan mengungkap bintang-bintang hingga ke dua belas besarnya - yaitu sekitar 475 lebih redup daripada yang dapat dideteksi oleh mata tanpa bantuan. Sekitar 60.000 target langit dapat diamati dengan instrumen seperti ini.
Teleskop Hale 200-inci yang hebat di Gunung Palomar, yang merupakan teleskop terbesar di Bumi sampai instrumen baru melampauinya selama dua puluh tahun terakhir, dapat menawarkan pandangan visual ke besaran kedua puluh - yang sekitar sejuta kali lebih redup daripada penglihatan yang tidak dibantu. Sayangnya, teleskop ini tidak dilengkapi untuk pengamatan langsung - teleskop ini tidak dilengkapi dengan lensa mata dan, seperti teleskop besar lainnya saat ini, pada dasarnya itu adalah lensa kamera raksasa. Teleskop Luar Angkasa Hubble, di orbit Bumi yang rendah, dapat memotret bintang pada magnitudo ke sembilan puluh. Ini merepresentasikan tepi manusia saat ini tentang Universe yang terlihat sekitar dua puluh lima miliar kali lebih redup daripada persepsi manusia normal! Luar biasa, teleskop besar berada di papan gambar dan didanai, dengan pengumpul cahaya mencerminkan ukuran lapangan sepak bola, yang akan memungkinkan penampakan benda-benda dengan ukuran tiga puluh delapan! Ini berspekulasi bahwa ini mungkin membawa kita ke fajar penciptaan!
Dengan Vega yang mewakili titik awal untuk menentukan besaran, sesuatu harus dilakukan dengan objek yang lebih cerah juga. Delapan bintang, beberapa planet, Bulan dan Matahari (semua) mengalahkan Vega, misalnya. Karena penggunaan angka yang lebih tinggi menyumbang objek yang lebih redup daripada telanjang, tampaknya tepat bahwa angka nol dan negatif dapat digunakan untuk mengambil objek yang lebih terang daripada Vega. Karena itu, Matahari dikatakan bersinar pada -26,8, bulan purnama pada -12. Sirius, bintang paling terang yang terlihat dari planet kita, diberi magnitudo -1,5.
Pengaturan ini telah bertahan karena menggabungkan akurasi dan fleksibilitas untuk menggambarkan dengan presisi tinggi kecerahan yang tampak dari semua yang dapat kita lihat di surga.
Namun, kecemerlangan bintang bisa menipu. Beberapa bintang tampak lebih terang karena lebih dekat ke Bumi, melepaskan energi dalam jumlah besar yang tidak biasa atau memiliki warna yang diterima mata kita dengan sensitivitas yang lebih besar atau lebih kecil. Oleh karena itu, para astronom juga memiliki sistem terpisah yang menggambarkan kilauan bintang berdasarkan bagaimana mereka akan muncul dari jarak standar - sekitar 33 tahun cahaya - yang disebut magnitudo absolut. Ini menghilangkan efek pemisahan bintang dari planet kita, kecerahan intrinsiknya, dan warnanya dari persamaan magnitudo yang tampak.
Untuk menyimpulkan besarnya absolut bintang, para astronom harus terlebih dahulu memahami jarak sebenarnya. Ada beberapa metode yang terbukti bermanfaat, tentu saja paralaks ini yang paling sering digunakan. Jika Anda memegang jari ke atas dengan panjang lengan, kemudian gerakkan kepala Anda dari satu sisi ke sisi lain, Anda akan melihat bahwa jari tampak bergeser posisinya relatif terhadap objek di latar belakang. Pergeseran ini adalah contoh sederhana paralaks. Para astronom menggunakannya untuk mengukur jarak bintang dengan mengukur posisi suatu objek terhadap bintang latar belakang ketika Bumi berada di satu sisi orbitnya versus yang lain. Dengan menerapkan trigonometri, para astronom dapat menghitung jarak objek. Setelah ini dipahami, perhitungan lain dapat memperkirakan kecerahan yang tampak pada 33 tahun cahaya.
Perubahan aneh pada hasil penugasan magnitude. Misalnya, besaran absolut Matahari kita menyusut menjadi hanya 4,83. Alpha Centauri, salah satu tetangga bintang terdekat kami, serupa dengan besarnya absolut 4,1. Yang menarik, Rigel, bintang putih-biru cerah yang mewakili kaki kanan pemburu di rasi bintang Orion, bersinar dengan magnitudo semu sekitar nol tetapi magnitudo mutlak -7. Itu berarti Rigel puluhan ribu kali lebih terang dari Matahari kita.
Ini adalah salah satu cara yang dipelajari para astronom tentang sifat sebenarnya dari bintang meskipun bintang itu sangat jauh!
Galileo bukan astronom besar Italia terakhir. Meskipun ia bisa dibilang yang paling terkenal, Italia modern sedang ramai dengan ribuan astronom amatir profesional dan berkelas dunia yang terlibat dalam penelitian dan pemotretan Semesta. Misalnya, gambar luar biasa yang menyertai diskusi ini diproduksi oleh Giovanni Benintende dengan teleskop Ritchey-Chretien sepuluh inci dan kamera astronomi 3,5 mega-pixel dari situs pengamatannya di Sisilia pada 23 September 2006. Gambar tersebut menggambarkan nebula eterial , yang ditunjuk Van den Bergh 152. Ini ke arah konstelasi Cepheus, yang terletak sekitar 1.400 tahun cahaya dari Bumi. Karena hanya bersinar pada magnitude lemah 20 (yang seharusnya sekarang Anda anggap sangat pingsan!), Butuh 3,5 jam paparan Giovanni untuk menangkap adegan yang luar biasa ini.
Rona indah awan dihasilkan oleh bintang yang cemerlang, di dekat bagian atas. Butir debu mikroskopis di dalam nebula cukup kecil untuk mencerminkan panjang gelombang cahaya bintang yang lebih pendek, yang cenderung menuju bagian biru dari spektrum warna. Panjang gelombang yang lebih panjang, yang cenderung ke arah merah, cukup lewat. Ini juga analog dengan alasan langit kita di bumi berwarna biru. Efek cahaya latar yang mencolok sangat nyata dan berasal dari cahaya bintang gabungan Galaksi kita!
Apakah Anda memiliki foto yang ingin Anda bagikan? Posting mereka ke forum astrophotography Space Magazine atau email mereka, dan kami mungkin menampilkan satu di Space Magazine.
Ditulis oleh R. Jay GaBany
