Mengapa Astronom Mengukur Kecerlangan Bintang ? (Bagian 1)

Oleh: Ajraini Nazli

Pemahaman kita sejauh ini tentang alam semesta diperoleh, salah satunya, karena kita memanfaatkan informasi dari cahaya yang dipancarkan oleh bintang, galaksi dan objek lainnya di angkasa. Melalui cahaya bintang, kita bisa mengetahui asal-usulnya, jaraknya, dan ukurannya hingga pada akhirnya kita bisa tau bahwa tempat yang kita tinggali bukanlah sesuatu yang “paling” di alam semesta ini, baik paling besar, paling terang, atau paling spesial.

Mari kita berterima kasih pada Hipparchus, seorang astronom Yunani, yang karena inisiatifnya pada akhirnya kita bisa mengetahui bahwa bintang kecil di langit malam kebanyakan adalah bintang yang lebih besar dari Matahari kita, hanya saja jaraknya sangat jauh. Tentu, pekerjaan yang dilakukan Hipparchus tidak langsung menghasilkan pemahaman yang begitu menakjubkan seperti tertulis di atas.

Pada awalnya, Hipparchus mengkatalogkan bintang-bintang yang dia lihat dengan memberi skala kecerlangan untuk setiap bintang dengan skala numerik dari 1 hingga 6. Skala kecerlangan yang dibuat bersifat algoritmik artinya nomor yang semakin kecil menunjukkan bintang yang semakin terang begitu juga sebaliknya. Dengan begitu, bintang dengan kecerlangan 6 adalah bintang yang paling redup yang dapat terlihat dengan mata telanjang, sedangkan bintang dengan skala 1 adalah bintang paling terang di langit. Kecerlangan yang dimaksud ini sering kita dengar istilahnya sebagai kecerlangan semu. Dikatakan semu karena bukan menunjukkan kecerlangan bintang yang sebenarnya.  

Namun di abad ke-19, para astronom mendefinisikan ulang skala kecerlangan semu yang sebelumnya dilakukan Hipparchus. Bintang dengan kecerlangan semu 1 didefinisikan seratus kali lebih terang dari bintang dengan kecerlangan semu 6. Tidak hanya mendefinisikan ulang, para astronom sekaligus memperluas skalanya dimana Matahari dengan kecerlangan semu -26.83 menjadi bintang paling terang yang dilihat dari Bumi.

Buah dari pekerjaan Hipparchus mengantarkan para ilmuwan untuk mengeksplorasi lebih banyak hal terkait kecerlangan bintang. Ditambah dengan paradigma heliosentris, para astronom mulai melihat setiap objek langit dengan kacamata yang lebih besar.

Sebagaimana kita tahu bahwa jarak cahaya mobil yang berada 10 meter dari kita akan lebih menyilaukan dibandingkan cahaya mobil yang berjarak 1 km dari kita, hal yang sama juga didapati pada cahaya bintang. Oleh karena itu, para astronom menggunakan pengukuran kecerlangan yang tidak bergantung pada jarak bintangnya. Hal yang dilakukan adalah menjadikan setiap bintang tidak lagi dilihat dari kacamata kita yang tinggal di Bumi melainkan bintang-bintang tersebut seolah-olah diletakkan pada jarak yang sama, lalu dibandingkan kecerlangannya. Jarak yang disepakati adalah 10 parsec (sama dengan 100 triliun kilometer). Jenis kecerlangan ini disebut sebagai kecerlangan absolut.

Perbedaan antara kecerlangan semu dan absolut dapat kita ambil contoh dengan membandingkan dua bintang sebagai berikut: Bintang Sirius adalah bintang paling terang di langit malam, tapi jika dibandingkan dengan Matahari, Sirius akan jauh lebih redup. Maka, kita bisa katakan kecerlangan (semu) Matahari lebih besar dibandingkan Sirius. Namun jika menggunakan pengukuran kecerlangan absolut dimana Matahari dan Sirius seolah-olah diletakkan pada jarak yang sama, yaitu 10 parsec, ternyata Sirius jauh lebih terang dibandingkan Matahari. Artinya kecerlangan absolut Matahari lebih kecil dibandingkan Sirius. Lalu kecerlangan mana yang harus menjadi patokan?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, ada satu ilustrasi yang bisa membantu menjawabnya. Anggap saja kita memiliki dua buah kipas angin. Kipas pertama jauh lebih besar dan memiliki angin yang juga lebih kencang, sedangkan kipas kedua adalah kipas lebih kecil yang anginnya tidak terlalu kencang. Kita tahu fakta tersebut. Namun, karena kipas angin kecil diletakkan lebih dekat dengan kita maka kita merasakan angin kipas kecil lebih kencang dibandingkan kipas besar. kencang tidaknya angin yang kita rasakan karena posisi yang berbeda dari masing-masing kipas merupakan ilustrasi dari kecerlangan semu. Sedangkan ketika dua buah kipas tersebut diletakkan pada jarak yang sama dari kita, angin kipas besar tentu lebih kencang. Hal ini menggambarkan kecerlangan absolut.

Meski kecerlangan absolut lebih sesuai dengan fakta yang ada, kecerlangan absolut tidak menunjukkan jumlah energi yang dipancarkan oleh suatu bintang. Kuantitas yang bisa mendefinisikan jumlah energi yang dipancarkan suatu bintang disebut sebagai luminositas.

Baik kecerlangan semu, kecerlangan absolut, dan luminositas, ketiganya masih diperlukan sama butuhnya dalam perhitungan astronomi. Melalui informasi kecerlangan semu dan absolut, kita dapat menghitung jarak suatu bintang. Tidak hanya nilai kecerlangan semu atau absolut saja yang diperlukan, tapi butuh keduanya. Melalui informasi luminositas, kita bisa mengetahui temperatur bintangnya. Bahkan melalui hubungan luminositas dan temperatur, kita bisa mempelajari siklus hidup suatu bintang.