Apa Luminositas dan Apa Kata Itu?

Seberapa cemerlang bintang? Sebuah planet? Galaksi? Ketika para astronom ingin menjawab pertanyaan-pertanyaan itu, mereka mengekspresikan kecerahan objek-objek ini menggunakan istilah "luminositas". Ini menggambarkan kecerahan objek di ruang angkasa. Bintang-bintang dan galaksi memberi berbagai variasi bentuk cahaya. Apa jenis cahaya yang mereka pancarkan atau pancarkan memberi tahu seberapa energik mereka. Jika objeknya adalah sebuah planet, ia tidak memancarkan cahaya; itu mencerminkannya. Namun, para astronom juga menggunakan istilah "luminositas" untuk membahas kecerahan planet.

Semakin besar luminositas suatu objek, semakin terang tampilannya. Suatu objek bisa sangat bercahaya dalam berbagai panjang gelombang cahaya, mulai dari cahaya tampak, sinar-x, ultraviolet, inframerah, microwave, hingga sinar radio dan sinar gamma, Seringkali tergantung pada intensitas cahaya yang dilepaskan, yang merupakan fungsi dari seberapa energik objek adalah.

Kebanyakan orang bisa mendapatkan ide yang sangat umum tentang luminositas objek hanya dengan melihatnya. Jika tampak cerah, ia memiliki luminositas lebih tinggi daripada jika redup. Namun, penampilan itu bisa menipu. Jarak juga memengaruhi kecerahan jelas suatu objek. Bintang yang jauh, tetapi sangat energik dapat tampak lebih redup daripada energi yang lebih rendah, tetapi lebih dekat.

Para astronom menentukan luminositas bintang dengan melihat ukuran dan suhu efektifnya. Suhu efektif dinyatakan dalam derajat Kelvin, sehingga Matahari adalah 5.777 kelvin. Quasar (objek jauh, hiper-energetik di pusat galaksi masif) bisa mencapai 10 triliun derajat Kelvin. Masing-masing suhu efektif menghasilkan kecerahan yang berbeda untuk objek. Namun, quasar sangat jauh, sehingga tampak redup.

Luminositas yang penting dalam memahami apa yang memberdayakan suatu objek, dari bintang hingga quasar, adalah luminositas intrinsik. Itu adalah ukuran jumlah energi yang sebenarnya dipancarkannya ke segala arah setiap detik terlepas dari di mana ia berada di alam semesta. Ini adalah cara memahami proses di dalam objek yang membantu membuatnya cerah.

Cara lain untuk menyimpulkan luminositas bintang adalah mengukur kecerahannya yang tampak (seperti apa yang terlihat oleh mata) dan membandingkannya dengan jaraknya. Sebagai contoh, bintang yang lebih jauh tampak lebih redup daripada yang lebih dekat dengan kita. Namun, suatu objek mungkin juga tampak redup karena cahaya diserap oleh gas dan debu yang ada di antara kita. Untuk mendapatkan ukuran luminositas benda langit yang akurat, para astronom menggunakan instrumen khusus, seperti bolometer. Dalam astronomi, mereka digunakan terutama dalam panjang gelombang radio - khususnya, kisaran submillimeter. Dalam kebanyakan kasus, ini adalah instrumen yang didinginkan secara khusus hingga satu derajat di atas nol mutlak untuk menjadi yang paling sensitif.

Cara lain untuk memahami dan mengukur kecerahan objek adalah melalui besarnya. Adalah hal yang berguna untuk mengetahui apakah Anda melihat bintang karena ini membantu Anda memahami bagaimana pengamat dapat merujuk pada kecerahan bintang-bintang sehubungan dengan satu sama lain. Angka besarnya memperhitungkan luminositas objek dan jaraknya. Pada dasarnya, objek dengan magnitudo kedua sekitar dua setengah kali lebih terang dari pada magnitudo ketiga, dan dua setengah kali lebih redup daripada objek magnitudo pertama. Semakin rendah angkanya, semakin terang besarnya. Matahari, misalnya, adalah -26,7. Bintang Sirius besarnya -1,46. Ini 70 kali lebih bercahaya dari Matahari, tetapi terletak 8,6 tahun cahaya dan sedikit redup oleh jarak. Penting untuk dipahami bahwa objek yang sangat terang pada jarak yang jauh dapat tampak sangat redup karena jaraknya, sedangkan objek redup yang jauh lebih dekat dapat "terlihat" lebih terang.

Magnitudo yang tampak adalah kecerahan suatu objek seperti yang terlihat di langit saat kita mengamatinya, terlepas dari seberapa jauh jaraknya. Besarnya mutlak adalah ukuran dari hakiki kecerahan suatu objek. Magnitudo absolut tidak benar-benar "peduli" tentang jarak; bintang atau galaksi masih akan memancarkan jumlah energi itu tidak peduli seberapa jauh jaraknya dengan pengamat. Itu membuatnya lebih berguna untuk membantu memahami seberapa terang dan panas dan besar benda sebenarnya.

Dalam kebanyakan kasus, luminositas dimaksudkan untuk menghubungkan berapa banyak energi yang dipancarkan oleh suatu objek dalam semua bentuk cahaya yang dipancarkannya (visual, inframerah, x-ray, dll.). Luminosity adalah istilah yang kami terapkan untuk semua panjang gelombang, terlepas dari di mana mereka berada pada spektrum elektromagnetik. Para astronom mempelajari berbagai panjang gelombang cahaya dari benda-benda langit dengan mengambil cahaya yang masuk dan menggunakan spektrometer atau spektroskop untuk "memecah" cahaya menjadi panjang gelombang komponennya. Metode ini disebut "spektroskopi" dan ini memberikan wawasan besar ke dalam proses yang membuat objek bersinar.

Setiap benda langit cerah dalam panjang gelombang cahaya tertentu; sebagai contoh, bintang neutron biasanya sangat cerah di sinar-x dan radio band (meskipun tidak selalu; beberapa di antaranya paling cerdas sinar gamma). Benda-benda ini dikatakan memiliki x-ray tinggi dan luminositas radio. Mereka sering sangat rendah optik luminositas.

Bintang-bintang memancar dalam set panjang gelombang yang sangat luas, dari yang terlihat hingga inframerah dan ultraviolet; beberapa bintang yang sangat energik juga cerah di radio dan sinar-X. Lubang hitam pusat galaksi terletak di daerah yang menghasilkan sinar x, sinar gamma, dan frekuensi radio yang sangat besar, tetapi mungkin terlihat agak redup dalam cahaya tampak. Awan gas dan debu yang dipanaskan tempat bintang-bintang dilahirkan bisa sangat terang dalam cahaya inframerah dan cahaya tampak. Bayi baru lahir itu sendiri cukup terang dalam sinar ultraviolet dan cahaya tampak.

• Kecerahan objek disebut luminositasnya.
• Kecerahan objek dalam ruang sering ditentukan oleh angka numerik yang disebut magnitudo.
• Objek bisa "cerah" di lebih dari satu set panjang gelombang. Sebagai contoh, Matahari cerah dalam cahaya optik (terlihat) tetapi juga dianggap cerah dalam sinar-x, dan juga ultraviolet dan inframerah.

• Cool Cosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/luminosity.html.
• “Luminositas | KOSMOS." Pusat Astrofisika dan Superkomputer, astronomi.swin.edu.au/cosmos/L/Luminosity.
• MacRobert, Alan. "Sistem Magnitudo Stellar: Mengukur Kecerahan." Langit & Teleskop, 24 Mei 2017, www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/the-stellar-magnitude-system/.

Diedit dan direvisi oleh Carolyn Collins Petersen