Kecerlangan dan warna bintang

Selisih lima magnitudo berarti kecerlangan berbeda tepat 100 kali, sehingga Sirius tampak sekitar 25 kali lebih terang daripada Polaris.

Skala yang arahnya terbalik

Para astronom mengukur seberapa terang bintang tampak dengan skala magnitudo, dan awalnya semua orang terkejut: angka lebih kecil berarti lebih terang. Gagasan ini sudah tua. Katalog bintang Ptolemy pada abad kedua membagi bintang menjadi enam kelas, yang paling terang "bermagnitudo pertama" dan yang paling redup tetapi masih terlihat bermagnitudo keenam. Pada 1856, Norman Pogson merumuskannya secara matematis. Ia menetapkan selisih lima magnitudo sebagai perbedaan kecerlangan tepat 100 kali. Jadi, satu magnitudo setara dengan akar pangkat lima dari 100, sekitar 2.512.

Skala ini harus diperluas melewati 1 untuk benda paling terang, sehingga bintang yang sangat terang memiliki magnitudo mendekati nol atau negatif. Dalam Bright Star Catalogue, Vega memiliki magnitudo 0.03 dan Sirius, bintang paling terang di langit malam, −1.46. Planet dapat lebih terang lagi: Venus mencapai sekitar −4. Di ujung lain, Pogson menggunakan magnitudo 6 sebagai batas paling redup yang dapat dilihat tanpa teleskop, meskipun di langit yang benar-benar gelap, mata tajam dapat melihat sedikit lebih redup.

Menghitung perbandingan kecerlangan

Untuk membandingkan dua bintang, ambil selisih magnitudo, Δm, lalu hitung 2.512 pangkat Δm, atau lebih tepatnya 10^(0.4 × Δm). Sirius (−1.46) dan Polaris (2.02) berselisih 3.48 magnitudo, sehingga Sirius tampak 10^(0.4 × 3.48) ≈ 24.7 kali lebih terang. Dibandingkan Deneb (1.25), selisih Sirius adalah 2.71 magnitudo, sekitar 12 kali. Bintang bermagnitudo 6 sekitar 244 kali lebih redup daripada Vega. Ini adalah kecerlangan tampak, yaitu seberapa terang bintang terlihat dari Bumi. Deneb sebenarnya salah satu bintang berluminositas paling tinggi yang dapat kita lihat; bintang itu hanya tampak biasa karena sangat jauh.

Berapa banyak bintang yang dapat kamu lihat?

Bright Star Catalogue mencantumkan 9110 objek, hampir semua bintang hingga magnitudo 6.5. Jika dihitung, 5080 entri memiliki magnitudo 6.0 atau lebih terang di seluruh langit. Pada suatu saat, hanya separuh langit berada di atas horizon, dan bintang dekat horizon meredup karena cahayanya melewati lapisan udara tebal. Jadi, bahkan pada malam sempurna, paling banyak kamu melihat beberapa ribu bintang. Di kota, pancaran lampu jalan menerangi latar langit dan menenggelamkan bintang redup; sering kali hanya bintang lebih terang daripada magnitudo 3 atau 4 yang tersisa. Dalam seluruh katalog, hanya ada 518 bintang bermagnitudo 4.0 atau lebih terang. Ke-518 bintang itu, ditambah beberapa bintang lebih redup pada garis penghubung, menjadi bintang dalam model kursus ini.

Warna bintang

Amati baik-baik: tidak semua bintang putih. Betelgeuse jelas jingga, Rigel putih kebiruan, Antares kemerahan, Capella kekuningan. Warna menunjukkan suhu permukaan bintang: bintang lebih dingin memancarkan cahaya merah dan jingga, sedangkan yang lebih panas putih dan biru. Para astronom mengukur warna dengan membandingkan kecerlangan melalui filter biru (B) dan kuning-hijau (V). Selisih B−V adalah indeks warna. Bintang panas putih kebiruan seperti Rigel memiliki B−V mendekati nol (−0.03 dalam katalog); Betelgeuse 1.85 dan Antares 1.83. Model mengubah B−V setiap bintang menjadi warna dengan pendekatan standar, sehingga bintang raksasa jingga pada musim dingin dan musim panas tampak menonjol.

Mengapa bintang redup tampak putih meskipun sebenarnya merah? Sel pendeteksi warna di mata, yaitu sel kerucut, memerlukan lebih banyak cahaya daripada sel batang yang bekerja dalam gelap. Di bawah tingkat kecerlangan tertentu, hanya sel batang yang merespons, dan sel batang tidak melihat warna. Itulah sebabnya warna paling mudah terlihat pada bintang paling terang, dan mengapa teropong binokular, yang mengumpulkan lebih banyak cahaya, memperlihatkan warna bintang jauh lebih baik daripada mata telanjang.