MENCARI LUBANG HITAM

Lubang hitam, bagaimana rupanya apakah ia sebuah lubang yang gelap? Sayangnya bukan. Lubang hitam bukanlah sebuah lubang di angkasa seperti lubang yang kita kenal di Bumi. Ia adalah sebuah obyek yang memiliki gravitasi yang sangat kuat dan bahkan cahaya pun tidak dapat lepas darinya. Artinya cahaya pun terperangkap di dalamnya. Artinya lagi, ini obyek yang tidak memancarkan cahaya., pertanyaan selanjutnya bagaimana lubang hitam bisa ditemukan?
Meski tidak tampak, lubang hitam bukanlah sebuah benda “sakti” yang tidak bisa dikenali. Satu hal pasti, astronom tidak pernah mendeteksi Lubang Hitam. Untuk bisa menemukan keberadaan lubang hitam, yang di

deteksi adalah fenomena yang hanya bisa dijelaskan oleh keberadaan obyek dekat yang sesuai dengan gambaran sebuah lubang hitam. Inilah sidik jari lubang hitam.
Gaya gravitasi yang sangat kuat dari lubang hitam mempengaruhi gerak obyek di sekitarnya. Jika astronom melihat bintang yang sedang mengitari sesuatu namun tidak dapat melihat bendanya maka bisa diduga benda yang tidak tampak itu adalah lubang hitam. Selain itu saat materi akan ditelan oleh lubang hitam, ada ledakan radiasi yang sangat kuat yang dapat dilihat oleh pengamat di Bumi.
Astronom juga dapat mengetahui massa lubang hitam dengan mengukur massa bintang di sekitarnya dan kecepatan bintang tersebut. Perhitungan yang sama juga bisa diterapkan untuk lubang hitam super masif yang mengintip dari pusat galaksi.
Di pusat Bima Sakti juga terdapat lubang hitam super masif. Fakta ini terungkap dari perilaku bintang dan gas yang ada di area pusat galaksi. Bintang-bintang dan juga gas di skeitar pusat galaksi bergerak sangat cepat, perilaku ini hanya bisa dijelaskan oleh keberadaan sebuah obyek dengan massa beberapa juta kali massa Matahari di pusat galaksi kita. Massa tersebut haruslah terpusat dalam radius 10 hari cahaya atau sekitar 40 kali jarak Matahari – Pluto. Dan dengan demikian bisa dipastikan itu adalah obyek lubang hitam super masif.
Sidik jari lubang hitam juga bisa dikenali dari bintang berpasangan. Ketika salah satu bintang dalam pasangan tersebut menjadi lubang hitam, keduanya masih akan terus saling mengorbit satu sama lainnya. Dengan mengamati sistem tersebut, para astronom akan dapat mengetahui orbit bintang normal dan menentukan massa si lubang hitam. Tapi hanya ada beberapa sistem seperti ini. Satu hal menarik lainnya adalah para astronom telah berhasil menemukan tanda yang bisa membawa astronom menuju lubang hitam. Apakah itu?
Sinar-X.
Ketika lubang hitam mengkonsumsi materi yang jatuh ke dalamnya dari bintang pasangan, materi tersebut akan menjadi sangat panas dan memancarkan sinar-X dan sinar gamma. Inilah yang kemudian bisa menjadi tanda untuk mengindikasikan sebuah sumber sebagai lubang hitam. Faktanya lagi, area di sekitar lubang hitam sangat baik dalam hal memancarkan radiasi energi tinggi seperti ini. Karena itulah astronom kemudian membangun mata-mata di ruang angkasa yang dapat melihat radiasi tersebut seperti Chandra X-ray Observatory dan Fermi Gamma-ray Space Telescope milik NASA atau XMM-Newton X-ray Space observatory milik ESA.

KEBERADAAN BLACK HOLE

Abad ke-20 menyaksikan banyak sekali penemuan baru tentang peristiwa alam di ruang angkasa.salah satunya yang belum ditemukan adalah black hole. Ini terbentuk ketika sebuah bintang telah menghabiskan seluruh bahan bakarnya ambruk hancur kedalam dirinya sendiri, dan akhirnya berubah menjadi sebuah lubang hitam dengan kerapatan tak hingga dan volume nol serta medan magnet yang amat kuat. Tarikan gravitasi lubang hitam sangat kuat sehingga cahaya tidak mampu melepaskan diri darinya. Namun bitang yang runtuh seperti itu dapat diketahui dari dampak yang di timbulkannya di wilayah sekelilingnya. Belakangan diketahui bahwa ada bintang-bintang di ruang angkasa yang cahayanya tidak dapat kita lihat. Sebab, cahaya bintang-bintang yang runtuh ini lenyap. Menurut pengamatan Astronom, diketahui teryata lubang hitam raksasa di pusat galaksi kita. Dia mengatakan bahwa luas permukaan suatu lubang hitam hanya dapat tetap sama atau bertambah, tetapi tidak pernah berkurang. Kekuatan tarikan gravitasional yang tidak biasa dari dari lubang hitam tersebut telah menarik lapisan dari bintang dimana ia mengorbit, menyebabkannya membentuk suatu pusaran.
Lubang hitam (black hole) sering dihubungkan dengan hilangnya benda-benda kosmis bahkan wahana udara sekalipun, seperti pernah disinggung dalam rubrik ini berkaitan dengan hilangnya banyak pesawat di Segitiga Bermuda dan Samudera Atlantik Utara. Pro dan kontra pendapat mengenai hal ini memang tak pernah surut. Cerita seputar Segitiga Bermuda pun sepertinya tetap misterius, dan menjadi bahan tulisan yang tidak ada habis-habisnya. . Lalu, bagaimana sebenarnya lubang hitam tercipta? Bagaimana asal mula lubang hitam tercipta ? bagaimana mendeteksi adanya suatu lubang hitam?
Dalam bahasan fenomena kali ini, baiklah kita tinjau sedikit apa sebenarnya lubang hitam atau yang disebut para ilmuwan sebagai singularitas dari bintang redup yang mengalami keruntuhan gravitasi (gravitational collapse) sempurna.
Istilah “lubang hitam” pertama kali digunakan tahun 1969 oleh fisikawan Amerika John Wheeler. Awalnya, kita beranggapan bahwa kita dapat melihat semua bintang. Akan tetapi, belakangan diketahui bahwa ada bintang-bintang di ruang angkasa yang cahayanya tidak dapat kita lihat. Sebab, cahaya bintang-bintang yang runtuh ini lenyap. Cahaya tidak dapat meloloskan diri dari sebuah lubang hitam disebabkan lubang ini merupakan massa berkerapatan tinggi di dalam sebuah ruang yang kecil. Gravitasi raksasanya bahkan mampu menangkap partikel-partikel tercepat, seperti foton [partikel cahaya]. Misalnya, tahap akhir dari sebuah bintang biasa, yang berukuran tiga kali massa Matahari, berakhir setelah nyala apinya padam dan mengalami keruntuhannya sebagai sebuah lubang hitam bergaris tengah hanya 20 kilometer (12,5 mil)! Lubang hitam berwarna “hitam”, yang berarti tertutup dari pengamatan langsung. Namun demikian, keberadaan lubang hitam ini diketahui secara tidak langsung, melalui daya hisap raksasa gaya gravitasinya terhadap benda-benda langit lainnya.
Stephen William Hawking, salah satu ilmuwan Penggagas Lubang HitamTeori ini diciptakan Albert Einstein (1879-1955), yang merupakan karya terbesar manusia dalam usaha mencari kebenaran. Secara sederhana, teori ini merupakan struktur matematis yang melukiskan gravitasi dengan kurva ruang waktu. Dalam teori itu, Einstein membuat dua postulat: tidak ada benda yang dapat melebihi kecepatan cahaya dan kecepatan cahaya selalu sama menurut pengamat di manapun.




Bentuk dari teori ini adalah sebuah persamaan yang disebut sebagai persamaan Einstein. Persamaan ini mengandung berbagai penjelasan seperti pergeseran perihelion Merkurius, pembelokan arah cahaya, keberadaan gelombang gravitasi, singularitas ruang-waktu, deskripsi pembentukan bintang neutron dan lubang hitam bahkan pengembangan alam semesta.
Lubang hitam adalah suatu daerah dimana hukum-hukum fisika tidak berlaku lagi. Tempat itu memiliki gaya gravitasi yang sangat kuat dan siapapun yang masuk tidak bisa keluar kembali termasuk cahaya sekalipun. Menurut pengamatan Astronom, diketahui teryata lubang hitam raksasa di pusat galaksi kita. Dia mengatakan bahwa luas permukaan suatu lubang hitam hanya dapat tetap sama atau bertambah, tetapi tidak pernah berkurang. Ini disebut Hukum Pertambahan Luas Hawking. Namun teori ini menghasilkan implikasi bahwa lubang hitam menghasilkan radiasi. Hal ini pertama kali diungkap oleh Jacob Bekenstein mahasiswa pasca sarjana Princeton. Menurut Hawking bagaimana mungkin lubang hitam memancarkan radiasi kalau tidak ada sesuatu yang bisa keluar darinya. Kekuatan tarikan gravitasional yang tidak biasa dari dari lubang hitam tersebut telah menarik lapisan dari bintang dimana ia mengorbit, menyebabkannya membentuk suatu pusaran. “Kita tidak yakin mengapa lubang hitam ini memancarkan ledakan radiasi yang cemerlang sewaktu-waktu, dan bukannya suatu pancaran gelombang yang stabil”. Lubang hitam juga dapat bertambah massanya dengan cara bertubrukan dengan lubang hitam yang lain sehingga menjadi satu lubang hitam yang lebih besar.

KAPAN MATAHARI AKAN PADAM

Suatu pertanyaan yang sulit dijawab dengan pasti, apalagi kalau harus membuktikan kebenarannya. Namun sama halnya dengan keingintahuan manusia untuk mengetahui berapa umur bumi atau kapan terbentuknya bumi ini, maka para ahlipun berusaha dengan akalnya untuk memperkirakan kapan matahari akan padam. Seperti telah diterangkan di muka, bahwa matahari akan padam manakala reaksi thermonuklir di matahari telah berhenti. Apabila matahari padam, maka kehidupan di muka bumi akan berhenti.
Secara empiris telah dapat dibuktikan bahwa ada bintang yang pada mulanya bersinar terang, akan tetapi kemudian sinarnya makin redup dan akhirnya padam. Keadaan ini telah direkam oleh teleskop angkasa luar hubble. Atas dasar ini maka dapat saja matahari pada suatu saat akan padam. Seorang fisikawan Jerman, Hermann von Helmholtz, pada tahun 1825 mengamati perkembangan matahari yang ternyata diameter matahari setiap tahunnya menyusut 85 m. Kalau pengamatan Helmholtz benar, maka berdasarkan perhitungan penyusutan diameter matahari, umur matahari hanya akan bertahan untuk waktu 20.000.000 sampai dengan 25.000.000 tahun sejak matahari mengalami penyusutan.
Untuk kurun waktu itu, teori Helmholtz ini cukup memuaskan para ilmuwan, sebelum akhirnya digugurkan oleh teori reaksi thermonuklir yang masih bertahan sampai saat ini. Atas dasar teori thermonuklir sudah barang tentu teori Helmholtz menjadi tidak benar, karena dalam kenyataannya matahari telah bersinar sejak orde 5.000.000.000 tahun yang lalu atau bahkan lebih dari itu, suatu umur yang melebihi perkiraan Helmholtz.

Reaksi thermonuklir yang dikemukakan oleh Hans Bethe seperti yang telah diuraikan di atas, sebenarnya mirip dengan reaksi kimia konvensional dalam arti bahwa reaksi masih dapat berlangsung selama masih tersedia unsur atau reaktan yang menyebabkan terjadinya proses reaksi thermonuklir tersebut. Pada reaksi thermonuklir yang terjadi di matahari, sebagai reaktan utama adalah gas Hidrogen. Para ahli astronomi dan astrofisika berpendapat bahwa dengan bertambahnya umur matahari, maka pemakaian Hidrogen untuk reaksi thermonuklir dalam rangka mendapatkan energi yang amat sangat panas makin bertambah. Pada peristiwa ini energi yang dihasilkan oleh reaksi thermonuklir juga bertambah, sehingga energi radiasi yang dipancarkan matahari juga bertambah. Hal ini berarti pula suhu atmosfir bumi akan naik dan bumi akan terasa makin panas.
Apabila pendapat para ahli astronomi dan astrofisika tersebut benar, yaitu dengan bertambahnya umur matahari akan membuat persediaan gas Hidrogen pada permukaan matahari berkurang, maka jelas bahwa cepat atau lambat matahari pada akhirnya akan padam. Berdasarkan teori ini energi radiasi matahari diperkirakan masih dapat bertahan untuk jangka waktu kurang lebih 10.000.000.000 tahun lagi, setelah itu matahari padam.
Namun apa yang akan terjadi sebelum waktu 10.000.000.000 tahun? Secara teori dalam perjalanan menuju waktu 10.000.000.000. tersebut, suhu atmosfir bumi akan naik terus karena energi radiasi yang datang dari matahari bertambah panas. Keadaan ini akan menyebabkan es yang ada di kutub utara dan selatan akan mencair yang mengakibatkan tenggelammnya beberapa daratan atau garis pantai akan bergeser ke arah daratan. Kota-kota yang berada di pantai akan tenggelam. Ini baru merupakan bencana awal bagi kehidupan manusia di muka bumi ini. Bencana berikutnya adalah menguapnya semua air yang ada di bumi ini, karena suhu atmosfir bumi makin panas yang pada akhirnya tidak ada lagi air di muka bumi ini. Bumi yang menjadin kering kerontang tanpa air sama sekali dan suhunya yang panas menyebabkan berakhirnya kehidupan di muka bumi ini. Keadaan ini aka terjadi menjelang waktu mendekati 10.000.000.000 tahun yang akan datang.
Pada saat matahari kehabisan reaktan gas Hidrogen, maka reaksi thermonuklir benar-benar akan berhenti dan ini berarti matahari padam. Matahari yang telah padam ini akan mengecil (menyusut) menjadi suatu planet kecil yang dingin membeku yang disebut "White dwarf" atau si kerdil putih yang bukan matahari lagi. Contoh bintang atau planet yang sudah menjadi "white dwarf" di jagat raya ini cukup banyak, salah satunya planet bintang yang pada saat ini sedang menuju kematian seperti yang direkam oleh teleskop ruang angkasa Hubble. Sekali lagi keadaan tersebut akan terjadi 10.000.000.000 tahun yang akan datang. Keterangan ini merupakan jawaban untuk pertanyaan kapan reaksi thermonuklir di matahari berhenti atau matahari padam.

STRUKTUR DAN AKTIVITAS MATAHARI

Bagian yang tampak dari matahari terdiri dari :
§ Fotosfera = Bagian yang tampak menyerupai piringan emas yang terang dan permukaan Matahari yang kelihatan bercahaya dari Bumi. Ia merupakan lapisan atmosfera yang sentiasa bergelora dengan suhu kira-kira 5000°C

§ Chromosfer = Pancaran cahaya berwarna putih yang melingkar di sebelah luar photosfer

§ Corona = Cahaya merah di sebelah luar chromosfer yang akan jelas tampak sewaktu terjadi gerhana matahari total. lapisan yang terbesar (beberapa ratus ribu kilometer) dengan suhu tertinggi ( 2 juta° C) dan ketumpatan terendah (kandungan gas tipis).

§ Promienences = Ledakan-ledakan yang tampak pada sisi matahari, dimulai pada permukaan photosfer menyebar keluar untuk kemudian jatuh kembali ke permukaan matahari seperti api. Panjang lidah api dapat mencapai ribuan kilometer

§ Suspots = Noda matahari merupakan bagian pada photosfer terdapat lokasi kurang panas dibandingkan daerah sekitarnya, mungkin bagian ini merupakan pusaran yang berbentuk lekukan dalam photosfer, sehingga suhunya jauh lebih rendah dari sekitarnya.

Flares = Bagian yang sangat terang diantara dua spot. Suhu pada bagian ini jauh lebih tinggi dari sekitarnya. Partikel-partikel matahari dilontarkan dari bagian ini keluar matahari dan dapat mencapai bumi dalam waktu beberapa jam bahkan beberapa hari. Akibat dari flares ini dirasakan sebagai gangguan terhadap siaran radio, televisi, navigasi penerbangan, sinyal handphone dan meningkatnya jumlah aurora di daerah kutub bumi

REAKSI THERMONUKLIR

Sudah sejak lama orang memikirkan dari mana asal energi matahari yang begitu panas dan setiap hari dipancarkan ke bumi, namun sampai saat ini belum juga habis sumber energi tersebut. Sampai dengan pertengahan abad ke 19, pada saat orang belum mengenal reaksi nuklir, orang masih menganggap bahwa energi matahari berasal dari bola api besar yang sangat panas. Kalau benar bahwa matahari berasal dari bola api besar, lantas timbul pertanyaan apa yang menjadi bahan bakar bola api tersebut? Para ilmuwan pada saat itu belum bisa menjawab dengan tepat.
Para ahli astronomi dan juga astrofisika pada saat ini telah memperkirakan bahwa unsur-unsur kimia yang ada di bumi juga terdapat di matahari. Akan tetapi sebagian besar unsur kimia yang terdapat di matahari tersebut, sekitar 80% berupa gas Hidrogen. Sedangkan unsur kedua yang banyak terdapat di matahari adalah gas Helium, kurang lebih sebanyak 19 % dari seluruh massa matahari. Sisanya yang 1 % terdiri atas unsur-unsur Oksigen, Magnesium, Nitrogen, Silikon, Karbon, Belerang, Besi, Sodium, Kalsium, Nikel serta beberapa unsur lainnya.
Unsur-unsur kimia tersebut bercampur menjadi satu dalam bentuk gas sub atomik yang terdiri atas inti atom, elektron, proton, neutron dan positron. Gas sub atomik tersebut memancarkan energi yang amat sangat panas yang disebut "plasma". Energi matahari dipancarkan ke bumi dalam berbagai macam bentuk gelombang elektromagnetis, mulai dari gelombang radio yang panjang maupun yang pendek, gelombang sinar infra merah, gelombang sinar tampak, gelombang sinar ultra ungu dan gelombang sinar -x. Secara visual yang dapat ditangkap oleh indera mata adalah sinar tampak, sedangkan sinar infra merah terasa sebagai panas.
Bentuk gelombang elektromagnetis lainnya hanya dapat ditangkap dengan bantuan peralatan khusus, seperti detektor nuklir berikut piranti lainnya. Pada saat matahari mengalami plage yang mengeluarkan energi amat sangat panas, kemudian diikuti terjadinya flare yaitu semburan partikel sub atomik keluar dari matahari menuju ke ruang angkasa, maka pada sistem matahari diperkirakan telah terjadi suatu reaksi thermonuklir yang sangat dahsyat.
Keadaan ini diduga pertama kali pada tahun 1939 oleh seorang ahli fisika Amerika keturunan Jerman bernama Hans Bethe. Menurut Bethe, energi matahari yang amat sangat panas tersebut disebabkan oleh karena terjadi reaksi fusi atau penggabungan inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Reaksi thermonuklir yang berupa reaksi fusi tersebut adalah penggabungan 4 inti Hidrogen menjadi inti Helium, berdasarkan persamaan reaksi inti berikut ini:
(H1 + H1 -> H2 + Beta+ + v + 0,42 MeV) x 2

(H1 + H2 -> He3 + Gamma + 5,5 MeV) x 2

He3 + He3 -> He4 + 2H1 + 12,8 MeV

---------------------------------------- +

H1 -> He4 + 2Beta+ + 2Gamma + 2v + 24,64 MeV
Menurut Bethe, reaksi inti yang serupa reaksi fusi tersebut di atas, dapat menghasilkan energi panas yang amat sangat dahsyat. Selain dari itu, karena sebagian besar massa matahari tersebut tersusun oleh gas Hidrogen (80%) dan gas Helium (19%), maka masih ada kemungkinan terjadinya reaksi fusi lain berdasarkan reaksi rantai proton-proton sebagai berikut:
H1 + H1 -> H2 + Beta+ + v

H1 + H2 -> He3 + Gamma

He3 + He4 -> Be7 + Gamma

Be7 + Beta+ -> Li7 + Gamma + v

------------------------------------ +

Li7 + H1 -> He4 + He4
Terbentuknya gas Helium berdasarkan reaksi thermonuklir tersebut di atas juga menghasilkan energi yang amat sangat panas. Kemungkinan lain, gas Helium juga dapat terbentuk melalui reaksi nuklir berikut ini :
Be7 + H1 -> B8 + Gamma

B8 -> Be8 + Beta+ + v

Be8 -> He4 + He4
Walaupun reaksi inti tersebut di atas sudah dapat menghasilkan energi yang amat sangat panas, ternyata masih ada kemungkinan lain untuk terjadinya reaksi thermonuklir matahari yang menghasilkan energi yang jauh lebih dahsyat dan lebih panas lagi. Reaksi thermonuklir tersebut akan mengikuti reaksi inti rantai Karbon - Nitrogen sebagai berikut :
C12 + H1 -> N13 + Gamma

N13 -> C13 + Beta+ + v

C13 + H1 -> N14 + Gamma

N14 + H1 -> O15 + Gamma

O15 -> N15 + Beta+ + v

N15 + H1 -> C12 + He4
Reaksi rantai Karbon - Nitrogen tersebut di atas, menghasilkan panas yang jauh lebih panas dari pada reaksi rantai Proton - Proton maupun reaksi fusi Hidrogen menjadi Helium. Reaksi-reaksi thermonuklir tersebut di atas dapat terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang yang tersebar di jagat raya ini. Reaksi thermonuklir sejauh ini dianggap sebagai sumber energi matahari maupun energi bintang. Bintang yang bersinar lebih terang dari pada matahari kita yang berarti pula bahwa suhunya jauh lebih panas, maka reaksi thermonuklir yang terjadi pada bintang tersebut pada umumnya akan mengikuti reaksi rantai Karbon - Nitrogen.

Suhu dan Atmosfer Matahari

SUHU MATAHARI
Matahari sebagai dapur nuklir menghasilkan panas yang sangat amat tinggi hasil dari reaksi thermonuklir yang terjadi di matahari. Suhu pada pusat matahari (pada inti) diperkirakan mencapai lebih dari 15.000.000 ºC, sedangkan suhu permukaannya relatif dingin, yaitu sekitar 5.000 - 6.000 ºC. Menurut JR Meyer, panas matahari berasal dari batu meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedangkan menurut teori kontraksi H Helmholz, panas itu berasal dari menyusutnya bola gas. Ahli lain, Dr Bothe menyatakan bahwa panas tersebut berasal dari reaksi-reaksi nuklir yang disebut reaksi hidrogen helium sintetis.

ATMOSFER MATAHARI
Atmosfer matahari terletak di atas permukaan matahari yang sebagian besar berupa gas Hidrogen. Atmosfir matahari terdiri atas 2 bagian utama, yaitu "chromospher" dan "corona". Bagian chromosphere dapat mencapai ketebalan 12.000 kilometer dari permukaan matahari, sedangkan bagian corona tampak bagaikan mahkota berwarna putih yang melingkari matahari. Corona dapat mencapai ketinggian ratusan ribu bahkan dapat sampai jutaan kilometer dari permukaan matahari.
Suhu pada chromosphere dan pada corona sangat jauh berbeda. Chromosphere yang terletak pada permukaan matahari bersuhu kurang lebih 5.000 ºC, sedangkan suhu pada daerah corona dapat mencapai sekitar 10.000 - 100.000 ºC, atau bahkan dapat lebih tinggi lagi.
Suhu corona yang jauh lebih panas dari pada suhu chromosphere, padahal letaknya lebih jauh dari inti matahari sempat menimbulkan pertanyaan diantara para ahli astronomi dan astrofisika. Suhu yang lebih tinggi pada bagian corona ternyata disebabkan karena adanya "kejutan gelombang yang sangat kuat" yang berasal dari gerakan turbulen photosphere yang memanaskan lapisan gas pada corona. Selain dari itu, pada permukaan chromosphere sering terjadi lidah api akibat letusan ataupun ledakan gas yang ada pada permukaan chromosphere. Letusan atau ledakan yang menimbulkan lidah api ini sering disebut dengan "prominence". Lidah api ini dapat mencapai ketinggian ratusan ribu kilometer dari permukaan chromosphere. Prominence ini dapat dilihat jelas pada saat terjadi gerhana matahari total.
Peristiwa lain yang terjadi pada permukaan chromosphere adalah timbulnya filament gas akibat gerakan gas chromosphere yang panas. Filament gas ini tampak pada permukaan chromosphere sebagai sel-sel kasar yang disebut "supergranulation". Peristiwa-peristiwa tersebut di atas terjadi silih berganti yang menyebebkan timbulnya "plage" dan "flare". Plage adalah keadaan matahari pada saat panas dan bercahaya terang. Sedangkan flare adalah semburan energi tinggi dari permukaan matahari, berupa radiasi partikel sub atomik. Radiasi partikel sub atomik ini dapat sampai ke atmosfir bumi dan memicu terjadinya reaksi inti yang merupakan sumber radiasi kosmogenis.

KARAKTERISTIK DAN KEDUDUKAN MATAHARI DALAM TATA SURYA

Matahari kita adalah salah satu bintang diantara 100.000.000 bintang yang ada pada suatu kelompok atau galaksi yang disebut dengan kelompok bintang "Milky Way". Matahari sebenarnya adalah suatu bintang yang besarnya termasuk rata-rata dibandingkan dengan ukuran bintang-bintang lainnya. Banyak bintang lainnya yang ukurannya jauh lebih besar dari pada ukuran matahari kita.
Matahari mempunyai khatulistiwa dan kutub

karena gerak rotasinya, Diameternya 1.400.000 Km yang berarti 109 kali diameter bumi, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Gravitasi matahari lebih kuat dari pada gravitasi di bumi, yaitu 28 kali lebih kuat dari pada gravitasi bumi. Cahaya bintangpun ada yang jauh lebih terang yang berarti suhunya juga jauh lebih panas dari pada suhu matahari kita. Matahari tampak sangat besar dibandingkan dengan bintang-bintang yang tersebar di jagat raya ini karena letaknya yang relatif sangat dekat dengan bumi, yaitu sekitar 150.000.000 kilometer. Bintang yang paling dekat dengan bumi adalah bintang Alpha Centauri yang jaraknya 40.000.000.000.000 kilometer dari bumi.

Ø Tarantula Nebula
Tarantula Nebula adalah salah satu bagian dari H II di dalam gumpalan awan Magellan besar. Sebelumnya galaksi ini dianggap sebagai sebuah bintang , namun pada tahun 1751 Nicolas Louis de Lacaille membuktikan ani sebagai galaksi. NGC mempunyai jarak 180.000 tahun cahaya dari bumi.

Ø Boomerang Nebula
Boomerang Nebula disebut juga nebula ”ikat busur” yang merupakan sebuah bentuk dasar nebula yang terletak 5000 tahun cahaya dari bumi. Nebula ini mempunyai tekanan 1 K ( -272,15 C atau -457,87 F ), tempat yang paling dingin di alam semesta. Boomerang nebula terbentuk dari gas yang keluar berasal dari initi sebuah bintang. Gas yang bergerak keluar pada kecepatan sekitar 164 km/s dan berkembang dengan cepat seolah-olah gas itu bergerak keluar angkasa. Pergerakan ini mengakibatkan temperatur nebula sangat rendah.

Cat’s Eye Nebula

Cat’s eye nebula adalah nebula dalam constellation droco. Secara struktual iniadalah nebula yang sangat kompleks dengan resolousi tinggi observasi teleskop angkasa hubble mengungkap tercatatnya strutural sepertri simpul,jet, danbeberapa fitur sepeti corak NGC 6543ditentukan oleh William Herschel pada tanggal 15 Februari 1786 mempunyai jarak 3300 kilo tahun cahaya dari bumi.





























































Bernard’s Loop
Bernard’s Loop ( Sh 2 – 276 ) adalah sebuah emisi nebula di Constellasi Orion. Ini adalah bagaian dari molekul awan besar dimana dimana juga berisikan cahaya Horshead dan Nebula Orion. Loop diambil dari sebuah pusat besar pada nebula Orion . Bintang-bintang dalam nebula Orion dipercaya bertanggung jawab untuk pengionan Loop. Loop yang panjangnya kira-kira 600 menit busur seperti yang terlihat dari buku menutupi banyak dari orion.Jarak barnad’s Loop kira-kira 1600 tahun cahaya dari buku.

Rosette Nebula

Rosette Nebula sangat luas, mengelilingi wilayah H II yang lokasinya dekat dari molekul awan besar di wilayah Monoceros pada galaksi Bima Sakti. Nebula ini ada pada jarak antara 5200 tahun cahaya dari bumi ( meskipun taksirannya sering berubah- ubah ) dan ukuran diameter secara kasarnya adalah 130 tahun cahaya.

Ø Ring Nebula
Ring Nebula yang terletak di utara susunan bintang Lyra dan mempunyai jarak 0,7 kpc ( 2300 tahun cahaya) dari bumi.

Eagle Nebula

Ø Eagle Nebula
EAGLE NEBULAEagle Nebula merupakan cluster muda yang terbuka, ditemukan oleh Jean – Philippe de Cheseaux pada tahun 1745-1746. Ini menggabungkan penyerbaran emisi nebula atau wilayah H II ( tempat kelahiran bintang-bintang ). Eagle Nebula berjarak 7000 tahun cahaya, kecerahan bintang pada nebula mempunyai cahaya yang terang dan dapat dilihat dari teleskop.

Carinae Nebula

Carinae Nebula merupakan bintang besar yang mengelilingi beberapa cluster bintang. Untuk Eta Crinae dan HD 93129 A adalah dua bintang yang mengelilingi galaksi Bima Sakti

Hourglass Nebula
Hourglass Nebula adalah nebula muda yang berda di sebelah selatan kumpulan – kumpulan musca, kira-kira 8000 tahun cahaya dari bumi. Ini ditemukan oleh Jump Cannon dan MargaretW. Mayall.

Nebula Emisi Triangulum NGC 604

Nebula emisi Triangulum NGC 604 terletak di dalam lengan spiral Galaksi M33, 2.7 juta tahun cahaya dari Bumi. Nebula ini adalah daerah tempat terbentuknya bintang-bintang

 Nebula Red Rectangle (Persegi Panjang Merah)

Sebuah foto baru yang tajam dari nebula terang bernama “Red Rectangle” atau “persegi panjang merah” menunjukkan bahwa kumpulan debu dan gas itu lebih mirip bentuk tangga dengan tanda silang (X) raksasa di tengahnya.
Foto terbaru dari objek langit paling tidak biasa di galaksi ini dibuat oleh teleskop ruang angkasa Hubble pada tahun 1999, namun baru diumumkan secara luas hari Selasa kemarin (11/5). Nebula itu sendiri baru ditemukan pada awal tahun 1970-an. Karena bentuk dan warna yang terlihat waktu itu, para astronom menyebutnya sebagai “Red Rectangle.”
“Struktur Red Rectangle yang dilihat Hubble benar-benar kompleks. Bentuk yang sangat mempesona adalah gambaran seperti anak tangga, walau sebenarnya itu adalah kerucut gas yang bertumpuk-tumpuk,” kata Hans Van Winckel dari Universitas Katolik Leuven, Belgia.
Adapun bintang kembar pada inti Red Rectangle, yang secara resmi disebut HD 44179, adalah bintang-bintang sekarat yang mendekati ajalnya. Menjelang padam, keduanya terus menerus melepaskan partikel lapisan terluarnya ke ruang angkasa, sehingga terbentuklah nebula atau kumpulan debu dan gas yang berlapis-lapis.
Sebagai tambahan, Nebula Red Rectangle berada pada jarak sekitar 2.300 tahun cahaya dari Bumi, pada arah gugusan bintang Monoceros.
Sedangkan mengenai Hubble, hingga saat ini, para astronom masih mengandalkannya untuk melakukan observasi-observasi yang tidak mungkin dilakukan dari teleskop Bumi. Namun masa depan teleskop ruang angkasa ini masih belum jelas karena NASA membatalkan misi berawak untuk men-service Hubble. Bila misi robotik kelak tidak bisa memperbaiki dan meng-upgrade Hubble, maka teleskop hebat itu bakal mengambil gambar terakhirnya pada tahun 2007 atau 2008, lalu ia akan menjadi sampah angkasa luar.

Nebula helix

Nebula Helix, yang tersusun atas selubung gas dan cakram yang terlontar dari sebuah bintang mati sekelas matahari, menunjukkan sebuah struktur yang kompleks dalam skala terkecil yang dapat diamati. Citra terbaru dari Spitzer ini diambil dalam rentang gelombang inframerah, dengan panjang gelombang 3.2, 4.5, dan 8 mikron, yang masing-masing ditampilkan dalam warna biru, hijau, dan merah.
Citra ini memperlihatkan apa yang disebut sebagai “simpul komet” (cometary knots), dalam warna biru-hijau yang terbentuk akibat materi molekuler yang tereksitasi oleh gelombang kejut atau radiasi. Bagian ekor dari simpul terlihat lebih merah karena diselubungi oleh radiasi ultraviolet dari bintang di pusat. Spitzer telah memetakan struktur terluar dari nebula selebar 6 tahun cahaya ini, dan menyelidiki bagian dalamnya, di daerah sekitar bintang mati di pusatnya, untuk menyingkap sesuatu yang terlihat seperti sebuah sistem planeter yang telah bertahan dari kematian bintang induknya yang chaotik. Teleskop ruang angkasa Spitzer diluncurkan dari Cape Canaveral, Florida, pada 25 Agustus 2003. Selama 4 tahun beroperasi, Spitzer telah memperlihatkan pandangan melalui gelombang inframerah dari berbagai objek, mulai dari asteroid di tata surya kita hungga galaksi di batas alam semesta yang teramati.

TERBENTUKNYA TATA SURYA MENURUT TEORI NEBULA

Immanuel kant (1749-1827),seorang ilmuwan filsafat Jerman membuat suatu hipotesis tentang terbentuknya tata surya. Menurut Kant,di jagad raya terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan sehingga lama-kelamaan bagian tengah kabut itu berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian membentuk matahari,dan bagian kabut di sekelilingnya membentuk planet-planet,satelit,dan benda-benda langit lainnya.
Seorang ilmuwan fisika Prancis bernama Pierre Simon de Laplace, mengemukakan teori yang hampir sama,pada waktu yang hampir bersamaan.menurut Laplace,tata surya berasal dari kabut panas yang berputar sehingga membentuk gumpalan kabut,yang pada akhirnya bentuknya menjadi bulat seperti bola besar.Akibat putarannya itu,bentuk bola itu memepat pada kutubnya dan melebar pada bagian ekuatornya.kemudian,massa gas pada ekuatornya menjauh dari gumpalan intinya membentuk cincin-cincin yang melingkari intinya.dalam jangka waktu yang cukup lama cincin-cincin itu berubah menjadi gumpalan padat.gumpalan kecil-kecil inilah yang membentuk planet-planet dengan satelitnya dan benda langit lainnya,sedangkan inti kabut itu tetap berbentuk gas yang pijar yang akhirnya di simpulkan sebagai matahari. Persamaan kedua teori di atas terletak pada material asal pembentuk tata surya,yaitu kabut (Nebula) ,sehingga kedua teori itu disebut teori Nebula atau teori kabut

UNSUR-UNSUR PENYUSUN NEBULA

Materi yang terkandung dalam nebula diantaranya : 90% nitrogen dengan Helium sisa, oksigen, zat lemas, dan unsure-unsur lainnya.
Materi utama penyusun gas antar bintang ini adalah Hidrogen dengan sedikit Helium. Kepadatan gas dalam suatu ruang antar bintang biasanya mencapai 1 atom/cm3 , sementara di beberapa tempat, kepadatan partikel gas antar bintang dapat mencapai 105 atom/cm3 . Namun kerapatan ini masih jauh lebih rendah daripada kepadatan gas di Bumi, 1019 atom/cm3.
Nebula gas ini dibagi dua, daerah H I dan H II.
ü Daerah H II, Nebula Emisi
Jika bintang muda dan panas (golongan B dan O) terletak dekat dengan nebula gas, maka pancaran ultraviolet dari bintang tersebut akan mengionisasi gas hidrogen yang terkandung di dalam nebula itu. Ketika inti atom hidrogen menangkap elektron yang lain, pada saat yang bersamaan dipancarkan pula radiasi elektromagnetik, dalam panjang gelombang cahaya tampak. Akibatnya, cahaya uv dari bintang diubah menjadi cahaya tampak oleh nebula gas ini. Jika dilihat spektrumnya, nebula ini memberikan garis emisi. Contoh nebula jenis ini adalah Nebula Orion di daerah pedang Orion, Nebula Lagoon dan Nebula Trifid di Sagittarius.
Ada dua macam lagi nebula emisi yang berbeda dengan yang disebut di atas. Kedua macam nebula ini dibentuk dalam evolusi bintang. Yang pertama adalah planetary nebula, yaitu ketika sebuah bintang berada dalam evolusi tahap akhirnya, melontarkan selubung gas yang didorong dari bintang akibat tekanan dalamnya. Selama proses ini, gelombang uv dari bintang meradiasi selubung tersebut, sehingga terjadi peristiwa yang sama seperti penjelasan sebelumnya. Akibatnya terlihat sebuah bintang di tengah-tengah awan gas. Contoh planetary nebula jenis ini adalah Nebula Cincin di Lyra. Yang kedua adalah sisa ledakan supernova. Gas yang tersisa setelah ledakan bintang (supernova) menerima pancaran energi dari pusat nebula. Contohnya, Cygnus Loop.
ü Daerah H I, Awan Hidrogen Netral
Di daerah awan gas ini, tidak ada sumber gelombang uv yang dapat mengionisasi hidrogennya. Awan ini gelap, dingin dan transparan. Pengamatan objek ini bergantung pada sifat yang dimiliki oleh inti atom hidrogennya.
Diketahui bahwa pada elektron dan inti pada sebuah atom memiliki momentum spin. Keduanya dapat memiliki spin yang searah atau berlawanan. Dalam keadaan spin searah, atom memiliki tingkat energi yang lebih tinggi daripada spin berlawanan. Jika sebuah atom berada dalam keadaan spin searah, maka setelah 106 tahun atom tersebut akan berubah ke tingkat energi yang lebih rendah ( spin berlawanan ). Proses ini, disebut ’’electron spin flop’’, akan menghasilkan pancaran energi kuantum dengan panjang gelombang setara dengan gelombang radio, 21 cm. Maka, pengamatan yang telah dilakukan pun lebih banyak dilakukan oleh astronom radio.

NEBULA

PENGERTIAN NEBULA
Nebula (dari bahasa Latin"kabut" nebulae atau nebulæ, dengan ligatur) adalah awan antarbintang yang terdiri dari debu, gas, dan plasma. Awalnya nebula adalah nama umum yang diberikan untuk semua obyek astronomi yang membentang, termasuk galaksi di luar Bima Sakti (beberapa contoh dari penggunaan lama masih bertahan; sebagai contoh, Galaksi Andromeda kadang-kadang merujuk pada Nebula Andromeda).

Dalam astronomi ada istilah nebula, yang maksudnya adalah awan antar bintang. Awan antar bintang ini merupakan kumpulan gas dan/atau debu dengan kerapatan rendah, jauh lebih rendah dibandingkan kerapatan air. Hanya saja karena dilihat dari jauh, maka tampak seperti gumpalan. Logika yang mungkin sama dengan awan biasa (uap H2O yang menggumpal di langit) yang lazim kita lihat.
Sebuah nebula bisa terlihat kalau ada bintang disekitarnya. Untuk melihat sebuah benda, kita pasti butuh cahaya. Nah, gas dengan kerapatan rendah tak punya energi yang cukup untuk menghasilkan cahaya, makanya si nebula jadi gelap. Kalau ada bintang disekitarnya, maka cahaya bintang akan dipantulkan oleh gumpalan awan (kalau bintang berada di ‘depan’ nebula), atau cahaya bintang menembus nebula (kalau bintang berada didalam/dibelakang gumpalan). Ini yang membuat si nebula terlihat.
Yang jenis pertama disebut reflection nebula, dan jenis kedua biasa disebut emission nebula. Ada satu lagi: dark nebula. Jenis ini tak ada bintang di depannya, dan cahaya bintang di belakang tak tembus karena awannya terlalu tebal. Bisa dilihat kalau bintang di belakangnya itu membentuk bayangan.

PROSES TERBENTUKNYA NEBULA
Daerah H II adalah tempat kelahiran bintang-bintang. Mereka terbentuk ketika awan molekul yang sangat luas runtuh di bawah gaya gravitasinya sendiri, seringkali disebabkan oleh pengaruh ledakan supernova yang ada di dekatnya. Awan runtuh dan terfragmentasi, membentuk hingga ratusan bintang baru. Bintang yang baru saja terbentuk mengionisasi gas yang ada di sekitarnya menciptakan nebula emisi.
Nebula yang lain terbentuk oleh kematian bintang. Sebuah bintang yang sedang mengalami transisi ke tahap katai putih menghembuskan bagian terluarnya untuk membentuk planetary nebula. Nova dan supernova dapat juga menciptakan nebula yang dikenal sebagai nova remnant dan supernova remnant.