™RAKA | MAHARDIKA™

Tahukah Anda bahwa kutub-kutub magnet Bumi dan kutub-kutub rotasinya tidak saling berhimpit? Padahal jarum kompas yang kita gunakan akan menunjuk ke arah kutub magnet utara dan selatan. Hal ini berarti ketika kita menggunakan kompas untuk menentukan arah mata angin (kutub rotasi utara dan selatan), arah yang kita dapatkan belum tentu akurat. Lalu bagaimana caranya agar kita bisa mengetahui arah utara dan selatan benar?

Ada satu cara yang cukup mudah untuk dilakukan bahkan oleh pelajar SD. Sebut saja cara ini dengan metode bayangan Matahari. Caranya begini, tancapkan sebuah tongkat secara tegak lurus dengan permukaan tanah (bisa juga menggantung tali yang diikatkan beban di ujung lainnya atau sebuah botol yang diletakkan di atas bidang datar) di area yang terkena cahaya Matahari. Yang harus kita lakukan kemudian adalah memberi tanda di ujung bayangan yang terbentuk setiap 10 – 15 menit sekali  hingga kita peroleh titik yang cukup banyak.

Setelah kita memiliki sejumlah titik, hubungkanlah seluruh titik tersebut.  Garis yang terbentuk itu akan menunjukkan arah timur-barat. Jika kita membuat garis yang tegak lurus dengan  garis tersebut, maka kita dapatkan arah utara-selatan. Kemudian bandingkan empat arah mata angin itu dengan mata angin yang ditentukan dari kompas. Beri tanda dan hitung selisih sudut antara arah utara yang ditunjuk garis tersebut dengan yang ditunjuk oleh jarum kompas. Setelah kita mengetahui selisihnya, selanjutnya kita bisa menentukan arah utara-selatan benar dengan menggunakan kompas.

Jika kita melihat sebuah komet di langit, bagaimana cara kita memberitahu teman kita di tempat lain untuk melihat komet yang sama? Jika kita ingin pergi ke rumah teman, pasti kita tanyakan alamatnya bukan? Begitu juga dengan komet di langit, beserta bintang-bintang, galaksi dan bermacam objek lainnya, mereka semua memiliki “alamat” tertentu yang tidak mungkin kembar satu sama lain. Alamat yang dimaksud di sini adalah koordinat. Ya, semua benda langit bisa kita cari asalkan kita mengetahui koordinatnya. Jadi, teman kita pasti bisa menemukan komet yang kita maksud.

Seperti apa koordinat yang digunakan untuk mengenali objek langit? Namanya adalah koordinat langit. Terdapat setidaknya tiga macam koordinat langit, yaitu koordinat alt-azimuth, ekuatorial, dan galaktik. Untuk tulisan kali ini, koordinat ekuatorial yang akan dibahas. Yang lainnya akan dibahas nanti.

Koordinat ekuatorial ini dibuat dengan cara membayangkan sebuah bola langit yang memiliki ekuator dan kutub yang sejajar dengan ekuator dan kutub bumi. Itulah mengapa koordinat ini disebut dengan koordinat ekuatorial.

Sama seperti bumi, koordinat langit ini ditentukan berdasarkan dua sumbu atau titik asal. Jika di bumi digunakan lintang yang dihitung dari ekuator dan bujur yang dihitung dari Greenwich, maka koordinat langit memiliki deklinasi [delta] yang dihitung dari ekuator langit dan asensiorekta (right ascension ? ) yang dihitung dari titik ?/aries (vernal equinox) yang didefinisikan sebagai titik perpotongan antara ekuator dengan ekliptika (bidang orbit bumi terhadap matahari).

Deklinasi dihitung 0 derajat untuk ekuator, positif hingga 90 derajat ke arah kutub utara langit, dan negatif hingga -90 derajat ke arah kutub selatan langit. Sedangkan asensiorekta dihitung berlawanan arah jarum jam hingga 24 jam (360 derajat) dengan 0 jam di titik aries. Untuk memperjelas, jika titik aries ada di meridian (garis yang menghubungkan kutub utara dengan kutub selatan melewati zenith), maka RA dihitung ke timur.

Dalam koordinat ini, semua benda langit terbit dan tenggelam mengikuti lintasan yang sejajar dengan ekuator langit. Jadi apabila kita berada di Semarang misalnya, dengan lintang sekitar 6 derajat di selatan, ilustrasi bola langitnya dapat dilihat pada gambar. Untuk kasus ketika kita berada di Kutub Utara misalnya, maka kita akan dapat melihat bintang-bintang yang tidak tenggelam sepanjang hari, yang disebut juga sebagai bintang circumpolar atau bintang kutub.

Jadi, apabila kita mau mengamati objek yang redup (tidak mudah dilihat dengan mata) menggunakan teleskop, dengan mengetahui koordinat objek tersebut dan dengan melakukan kalibrasi pada teleskop kita, mencari objek manapun akan terasa lebih mudah.

Semarang, Kamis 21 Juni 2007, pukul 18.30. Langit senja ini memberikan pemandangan yang menarik. Tiga objek tata surya yaitu Bulan (yang berumur 6.4 hari) dan Saturnus, yang ada di rasi Leo, serta Venus di rasi Cancer, berada berdekatan di sebelah barat. Kalau ingin diabadikan, harus buru-buru karena Venus tenggelam pukul 20.43. Di antara Saturnus dan Bulan terdapat sebuah bintang terang Regulus (alfa Leonis). Di sebelah selatan mereka terdapat dua bintang terang, Sirius (alfa Canis Majoris) dan Canopus (alfa Carinae) yang sudah tidak bisa diamati lagi karena hampir tenggelam.

Di langit timur, Jupiter dan Antares si jantung skorpio masih tetap berjalan beriringan, sudah beberapa hari ini. Padahal keduanya adalah dewa yang sama-sama kuat.

Di sebelah utara, yang cukup menyita perhatian hanya Arcturus (alfa Bootis). Sedangkan di langit selatan, tentu saja dihiasi oleh rasi kebanggaan daerah ini, Crux dan Centaurus. Rasi Crux adalah rasi terkenal yang dapat dijadikan penunjuk arah selatan, karena apabila kita membuat garis khayal dari bintang rasi layang-layang/salib selatan ini berdiri di hampir di atas kutub selatan langit. Sedangkan Rigel Kentaurus (alfa Centauri) adalah bintang ganda yang jika dilihat dengan mata telanjang hanya tampak satu bintang, namun jika dilihat dengan teleskop akan terlihat dua bintang.

Pada pukul 24.00 (pkl 00.00 22 Juni 2007), muncul Vega (alfa Lyrae), Altair (alfa Aquilae), Deneb (alfa Cygni) di langit sebelah utara/timur laut. Rasi Aquarius dan Capricornus juga dapat diamati di sebelah timur, menemani planet Uranus dan Neptunus yang sebenarnya sangat sulit diamati karena redupnya. Daerah yang dibatasi oleh garis abu-abu yang membentang dari selatan hingga timur laut sebenarnya adalah galaksi Bima Sakti. Sedangkan di Rasi Sagittarius, yang dapat diamati hampir di atas kepala, terletak pusat galaksi BimaSakti. Galaksi Bima Sakti ini jika diamati di langit yang sangat cerah dan tanpa polusi cahaya akan tampak seperti awan tipis berwarna putih. Jika ingin mengambil foto Bima Sakti, coba difoto dengan eksposure/bukaan selama 15-30 detik (atau lebih), untuk mendapatkan gambar yang mempesona.

Pada pukul 03.00 dinihari nanti, kita dapat melihat Mars di sebelah timur dan, kalau beruntung, juga galaksi Andromeda (M31) di timur laut. Kemudian di sebelah selatan, ada Awan Magellanic Kecil (SMC) yang merupakan galaksi satelit dari Bima Sakti. Kemungkinan kedua galaksi ini sulit diamati, karena terlalu dekat dengan horison.

Walaupun dibuat untuk tanggal 21 dan 22 Juni, sebenarnya peta ini masih dapat digunakan untuk beberapa hari berikutnya. Tentu saja dengan sedikit koreksi, karena semua objek di langit muncul lebih cepat 4 menit di keesokan harinya, setiap hari. Sebagai contoh, peta pukul 18.30 tanggal 21 Juni dapat dilihat pada pukul 18.26 (22 Juni), 18.22 (23 Juni), dan seterusnya.

Selamat melakukan pengamatan!

[Peta ini dibuat dengan bantuan perangkat lunak Cartes du Ciel V.2.76, dengan lokasi pengamatan di Semarang (6d 58m 17s S, 110d 25m 32s T). Sedangkan identifikasi objek dibantu dengan Starry Night Starter. Semua waktu dalam WIB.]

Galaksi adalah bentuk pengelompokan bintang terbesar di alam semesta. Namun keberadaan bintang-bintang sebagai penyusun sebuah galaksi tidak diketahui sampai tahun 1920an. Sebelumnya, galaksi yang diamati menyerupai awan itu disebut nebulae, karena pengamatan pada saat itu tidak dapat memberikan resolusi yang cukup untuk memisahkan bintang-bintang penyusun galaksi. Dengan adanya kemajuan teknologi teleskop dan fotografi, bintang-bintang dalam sebuah galaksi mulai dapat diamati.Salah seorang pengamat galaksi adalah Hubble, yang dapat mengidentifikasi bintang-bintang variabel yang terdapat di galaksi Andromeda (M31).

Bintang-bintang tersebut ternyata bersifat sama dengan Cepheid yang ditemukan dalam galaksi Bima Sakti. Kemudian dari hubungan periode – luminositas, Hubble mendapatkan bahwa jarak Andromeda dari Bima Sakti adalah tidak kurang dari 300 kpc, yang berarti bahwa Andromeda berada di luar Galaksi Bima Sakti yang berukuran 50 kpc. Hal ini menjadi penting karena sebelumnya semua nebulae diperkirakan sebagai bagian dari Bima Sakti. Sekarang telah diketahui bahwa jarak Andromeda adalah sekitar 800 kpc.

Terdapat banyak bentuk galaksi di alam semesta ini. Untuk memudahkan dalam mengenali dan membedakan jenis dan bentuk suatu galaksi dibandingkan galaksi lainnya, diperlukan sistem identifikasi yang dapat dipakai di seluruh dunia. Pada tahun 1936, dalam buku The Realm of Nebulae, Hubble membuat pengelompokan galaksi dengan sistem yang lebih dikenal sebagai diagram garpu tala (tuning fork diagram). Sistem ini adalah yang pertama dibuat dan yang paling umum dipakai hingga saat ini. Dalam penggolongan ini, secara umum terdapat empat kelas galaksi, yaitu galaksi elips, lenticular, spiral, dan irregular untuk galaksi yang memiliki bentuk tidak beraturan.

Galaksi elips memiliki bentuk bundar/elips dan tidak terlihat memiliki piringan pada strukturnya. Menurut Hubble, galaksi elips ini dibagi dalam subkelas berdasarkan bentuknya. Penamaannya menggunakan kode En, dengan E berarti elips, sedangkan n menunjukkan perbandingan antara sumbu mayor (a) dan minor (b) galaksi dengan rumusan n = 10 [1 - (b/a)]. Artinya, galaksi elips yang terlihat bundar dinamakan E0, sedangkan galaksi elips yang sumbu mayornya sebesar dua kali sumbu minornya dinamakan E5, dan seterusnya semakin pipih hingga E7.

Galaksi lenticular adalah galaksi berbentuk piringan yang merupakan peralihan antara elips dan spiral. Galaksi ini diberi kode S0. Galaksi lenticular ini memiliki bagian inti yang elips dan memperlihatkan adanya struktur piringan, namun pada bagian piringannya tidak terdapat lengan spiral.

Kelas galaksi berikutnya adalah galaksi spiral, yaitu galaksi yang berbentuk piringan dan mempunyai struktur lengan spiral. Kode penamaannya adalah S. Galaksi kelas lenticular dan spiral ini terkadang memiliki struktur bar pada piringannya. Untuk itu Hubble memberikan tambahan kode B pada penamaan masing-masing kelas galaksi yang memiliki bar: SB0 untuk galaksi lenticular dan SB untuk galaksi spiral.

Galaksi spiral normal (S) dan dengan bar (SB), terbagi lagi dalam subkelas a, b, dan c, yang dibedakan menurut dua hal berikut: (1) perbandingan kecerlangan antara komponen bulge dan piringan; dan (2) seberapa dekat jarak antar lengan spiral. Galaksi kelas Sa memiliki bulge lebih besar dan lengan spiral yang lebih rapat jika dibandingkan dengan galaksi kelas Sb dan Sc. Hal yang sama juga berlaku untuk galaksi spiral dengan bar (SB). Penamaan dalam subkelas ini sebenarnya tidak dapat dipisahkan secara tegas. Sehingga, sebuah galaksi dapat termasuk dalam kelas Sab, atau Sbc, dan seterusnya. Lalu bagaimana dengan Galaksi kita, Galaksi Bima Sakti? Dalam penggolongan Hubble ini, Galaksi Bima Sakti ternyata tergolong kelas SBbc.

Untuk melihat-lihat gambar, bisa dicari di Google, atau coba yang ini atau dari wikipedia.

Ketika kita melihat langit malam, akan kita dapati bermacam benda langit yang terangnya berbeda-beda. Bagaimana caranya agar kita dapat mengetahui perbandingan terang antara objek yang satu dengan yang lain? Di astronomi, kecerlangan benda langit dinyatakan dengan skala magnitudo. Dengan sistem ini juga, kita dapat menghitung perbandingan kecerlangan dua benda langit yang berbeda. Lalu bagaimana sistem magnitudo ini bekerja?

Jaman dahulu ketika belum ada listrik dan lampu, penduduk/perumahan belum banyak, lingkungan sekitar tidaklah seterang sekarang. Malam hari menjadi sangat gelap sehingga langit malam tampak lebih indah karena tidak ada polusi cahaya. Ketika cuaca cerah, orang dapat menikmati hiburan yang menakjubkan di layar lebar langit malam. Ribuan bintang, nebula dan gugus bintang yang terlihat sebagai awan kabut kecil, dan pita putih Bima Sakti, menghiasi angkasa. Sejarah ditemukannya sistem magnitudo untuk menentukan kecerlangan bintang dimulai dari kondisi seperti itu. Banyak yang bisa dilakukan dengan langit pada saat itu.

Sekitar tahun 150 SM, seorang astronom Yunani bernama Hipparchus membuat sistem klasifikasi kecerlangan bintang yang pertama. Saat itu, ia mengelompokkan kecerlangan bintang menjadi enam kategori dalam bentuk yang kurang lebih seperti ini: paling terang, terang, tidak begitu terang, tidak begitu redup, redup dan paling redup. Hal tersebut dilakukannya dengan membuat katalog bintang yang pertama. Sistem tersebut kemudian berkembang dengan penambahan skala sebagai penentu kecerlangan. Yang paling terang memiliki skala 1, berikutnya 2, 3, hingga yang paling redup berskala 6. Klasifikasi inilah yang kemudian dikenal sebagai sistem magnitudo. Skala dalam sistem magnitudo ini terbalik sejak pertama kali dibuat. Semakin terang sebuah bintang, magnitudonya semakin kecil. Dan sebaliknya semakin redup bintang, magnitudonya semakin besar.

Sistem tersebut kemudian semakin berkembang setelah Galileo dengan teleskopnya menemukan bahwa ternyata terdapat lebih banyak bintang lagi yang lebih redup daripada yang bermagnitudo 6. Skalanya pun berubah hingga muncul magnitudo 7, 8 dan seterusnya. Apalagi sekarang teknologi teleskop sudah semakin maju sehingga bintang paling redup yang masih dapat diamati oleh Hubble Space Telescope adalah bintang dengan magnitudo 31! Walaupun magnitudo 6 sudah bukan lagi nilai terbesar, tetapi magnitudo 6 ini tetap penting hingga kini karena inilah batas magnitudo bintang yang paling redup yang dapat diamati dengan mata telanjang.

Sama seperti perkembangan yang terjadi pada magnitudo besar, magnitudo kecil juga mengalami ekspansi seiring dengan semakin majunya teknologi detektor. Dalam kelompok magnitudo 1 kemudian diketahui terdapat beberapa bintang tampak lebih terang dari yang lainnya sehingga muncullah magnitudo 0. Bahkan magnitudo negatif juga diperlukan untuk objek langit yang lebih terang lagi. Contoh beberapa bintang/objek terang dapat dilihat di halaman ini.

Pada tahun 1800-an berkembanglah perhitungan matematis untuk sistem magnitudo. Pogson memberikan rumusan berbentuk logaritmis yang masih digunakan hingga sekarang dengan aturan seperti berikut. Secara umum, perbedaan sebesar 5 magnitudo menunjukkan perbandingan kecerlangan sebesar 100 kali. Jadi, bintang dengan magnitudo 1 lebih terang 100 kali daripada bintang dengan magnitudo 6, dan lebih terang 10000 kali daripada bintang bermagnitudo 11, begitu seterusnya. Dengan rumusan Pogson ini, perhitungan magnitudo bintang pun menjadi lebih teliti dan lebih dapat dipercaya.

Pernahkah Anda perhatikan dengan seksama, bahwa bintang yang kita amati di malam hari tampak berkedip? Cahayanya berubah-ubah seperti lampu kelap-kelip, dan terkadang warnanya pun berubah-ubah dari putih ke biru atau merah dan sebaliknya. Sebenarnya bintang memancarkan energinya relatif konstan/stabil setiap saat. Jadi perubahan yang terjadi tidak berasal dari bintangnya. Ada hal lain yang menyebabkan bintang tampak berkedip. Apakah itu?

Penyebab utamanya adalah karena bumi memiliki atmosfer. Banyaknya lapisan udara dengan temperatur yang berbeda-beda di atmosfer menyebabkan lapisan-lapisan udara tersebut bergerak-gerak sehingga menimbulkan turbulensi. Turbulensi ini bentuknya sama seperti ombak atau gelombang di laut dan kolam renang. Jadi untuk mendapatkan gambaran seperti apa yang terjadi di atmosfer, bayangkan sebuah kolam renang yang permukaannya tidak tenang.

Sebuah koin yang terletak diam di dasar kolam renang akan tampak bergerak-gerak jika kita lihat dari atas permukaan air. Gerak semu ini terjadi karena adanya refraksi/pembiasan. Menurut ilmu fisika, ketika berkas cahaya melewati dua medium yang indeks biasnya berbeda, cahaya tersebut akan dibiaskan/dibelokkan. Untuk kasus koin di kolam renang, cahaya yang dipantulkan koin melewati dua medium yang indeks biasnya berbeda, yaitu air dan udara, sebelum jatuh di mata. Dan karena permukaan air yang tidak tenang, posisi koin yang sebenarnya tetap pun akan tampak berpindah-pindah.

Hal yang sama terjadi pada cahaya bintang yang melewati atmosfer bumi. Ketika memasuki atmosfer bumi, cahaya bintang akan dibelokkan oleh lapisan udara yang bergerak-gerak. Akibatnya posisi bintang akan berpindah-pindah. Tetapi karena perubahan posisinya sangat kecil untuk dideteksi mata, maka kita akan melihatnya sebagai kedipan.

Lalu, bagaimana dengan planet, mengapa planet tidak tampak berkedip? Bintang, sebesar apapun ukurannya dan sedekat apapun jaraknya, akan tampak sebagai sebuah titik cahaya jika diamati dari bumi, bahkan dengan teleskop terbaik yang dimiliki manusia. Sedangkan planet yang memiliki ukuran yang jauh lebih kecil daripada bintang akan tampak lebih besar dari bumi karena jaraknya yang jauh lebih dekat. Dengan teleskop kecil saja kita akan dapat melihat planet sebagai sebuah piringan, bukan sebagai sebuah titik cahaya. Ukuran piringan ini cukup besar sehingga turbulensi atmosfer tidak memberikan pengaruh yang nyata pada berkas cahaya planet. Dilihat dari permukaan bumi, planet pun akan tampak tidak berkedip. Kecuali pada kondisi atmosfer yang turbulensinya sangat kuat, atau saat planet berada di dekat horison, planet akan tampak berkedip juga. Karena pada saat planet berada di dekat horison (sesaat setelah terbit atau sebelum tenggelam), berkas cahayanya harus melewati atmosfer yang lebih tebal.

Setelah kita tahu bahwa penyebab bintang tampak berkedip adalah atmosfer bumi, kita bisa sesuaikan dengan kebutuhan kita dalam melakukan pengamatan. Jika kita ingin mengamati bintang dengan gangguan atmosfer paling sedikit, kita bisa tunggu hingga bintang tersebut berada dekat meridian. Atau jika kita ingin melihat bintang tidak berkedip sama sekali, kita bisa pergi ke luar angkasa, atau bulan, atau planet yang tidak memiliki atmosfer (ingat, bulan tidak memiliki atmosfer). Ada yang ingin membuktikan sendiri?