Karakteristik Bintang

Karakteristik bintang dalam pembahasan ini dibahas antara lain temperatur, diameter, massa jenis, kecepatan dan kecerahan bintang. Pembahasan ini dianggap penting karena dengan mengetahui karakteristik bintang maka dapat dibedakan bintang dengan benda langit lainnya yang nampak seperti bintang.

Temperatur Bintang

Temperatur bintang ditentukan dari spektrumnya. Berikut ini  merupakan deretan spektrum bintang dari bintang terpanas sampai bintang yang paling dingin yang disusun berdasarkan alfabet untuk mempermudah  mengingat yaitu bintang tipe O B A F G K M R N S. Bintang tipe R, N dan S  memiliki komposisi kimia yang sedikit berbeda dari bintang lainnya relatif dingin

Bintang dengan garis-garis serapan sangat kuat dari atom hidrogen digolongkan sebagai tipe I berwarna putih, bintang dengan garis-garis serapan sangat kuat dari ion logam digolongkan sebagai tipe II berwarna kuning, dan bintang dengan pita-pita serapan lebar digolongkan sebagai tipe III berwarna  merah berdasarkan hasil pengamatan Angelo Secchi. Temperatur permukaan bintang sangat dekat hubungan dengan  warnanya. Umumnya dapat dikatakan bintang terpanas tampak berwarna biruputih, bintang dengan temperatur sedang berwarna putih kekuningan dan yang  paling dingin berwarna merah.  (Chatief Kunjaya,  2006) Bintang yang dapat diamati oleh pengamat di bumi dengan mata  telanjang adalah bintang yang  kecerahan semunya (magnitudo) lebih kecil  dari 6,  dan bintang yang kecerahan semunya lebih besar dari 6 tidak dapat diamati karena sangat redup. Bintang bermagnitudo semu 1 lebih cerah 100 kali lebih cerah dibandingkan bintang bermagnitudo semu 6.


Diameter bintang

Pengukuran temperatur bintang dan kecerahan intrinsiknya memberi  kemungkinan dalam menentukan besar diameternya. Dikarenakan temperatur menentukan intensitas radiasi dari permukaan bintang, maka pengukuran  temperatur akan menunjukkan  jumlah radiasi yang dipancarkan per luas  permukaan bintang. Kecerahan intrinsik adalah suatu pengukuran total radiasi  bintang yang sampai ke permukaannya. Hanya dibutuhkan pembagian total radiasi per centimeter persegi untuk dapat menentukan luas permukaan bintang. Dari luas permukaan bintang dapat ditentukan  diameter dan volume  bintang dengan mudah. Suatu bintang yang mempunyai kecepatan 1,67 x 105 meter per detik  terlihat perpindahannya dari bumi sangat kecil dibandingkan perpindahan sebenarnya. Demikian juga beberapa bintang yang memiliki diameter lebih  besar dari matahari akan terlihat hanya berupa titik cahaya. Hal ini terjadi  karena posisi bintang sangat jauh dari bumi.


Massa jenis bintang

Bila massa dan volume bintang diketahui maka massa jenis rata-rata  bintang dengan perhitungan sederhana dapat ditentukan. Seperti halnya  parameter lainnya yang menjadi karakteristik bintang, massa jenis bintang juga  sangat bervariasi. Bintang berukuran raksasa seperti Antares memiliki rapat  massa 1000 kali lebih kecil dari massa jenis udara vakum di bumi. Hal ekstrim  lainnya adalah massa jenis beberapa bintang yang berukuran kecil seperti  bintang Sirius memiliki  rapat massanya sangat besar yaitu 6,1 x10-2 ton/cm 3atau 6,1 x 107  kg/m3 (Konrad, Beiser,  1960)


Kecepatan Bintang

Pergeseran spektrum Doppler dapat digunakan untuk menentukan  kecepatan bintang dalam arah pengamatan yang disebut kecepatan radial.  Kecepatan yang ditunjukkan memang hanya dalam satu arah, tetapi tentu saja  bintang tidak hanya bergerak menjauhi atau mendekati matahari. Sehingga  untuk itu harus ada setidaknya dua jenis kecepatan yang disebut kecepatan  nyata. Komponen kecepatan lainnya selain kecepatan radial adalah kecepatan  tangensial yang memperlihatkan bahwa bintang bergerak tegak lurus terhadap  arah pengamatan. Kecepatan tangensial dapat digambarkan sebagai perubahan  sudut per satuan waktu yaitu satu detik busur per tahun yang disebut besar  perubahan posisi sebenarnya. Kecepatan relatif bintang terhadap matahari  didapatkan melalui teorema Phytagoras dari kecepatan radial dan kecepatan tangensialnya. Kecepatan relatif inilah yang disebut dengan kecepatan bintang  terhadap matahari.


Bila perubahan posisi matahari terhadap kelompok bintang lokal  dikurangi kecepatan relatifnya akan didapatkan kecepatan istimewa bintang.  Kecepatan kebanyakan bintang yang bertetangga dengan matahari hampir  sama dengan matahari yaitu 2 x 104 meter per detik tetapi terdapat bintang  tertentu yang berkecepatan tinggi mencapai 1,67 x 105 meter  per detik. Kecepatan bintang mengelilingi kelompok bintang lokal di sekitar pusat galaksi disebut kecepatan rotasi karena gerak bintang merupakan bagian  dari rotasi galaksi. (Stuart J. Inglis, 1963)


Kecerahan bintang

Berdasarkan hukum Stefan-Boltzmann, temperatur bintang menentukan berapa energi yang dipancarkan per satuan luas permukaan  bintang. Bila ada dua bintang yang memiliki ukuran yang sama maka bintang   paling panas di antara keduanya akan memancarkan energi yang lebih besar.  Pada dasarnya kecerahan bintang ditentukan oleh dua faktor yaitu temperatur  dan ukurannya.

Kecerahan bintang seperti yang terlihat di langit tidak hanya  bergantung pada luminositasnya ( jumlah energi yang dipancarkan per satuan  waktu) tetapi juga bergantung pada jaraknya terhadap matahari. Bila kita  memiliki 3 bintang dengan luminositas yang sama pada jarak 1, 2 dan 3  parsek, kecerahannya semakin berkurang dengan pertambahan jarak sesuai  dengan hukum kuadrat invers. Magnitudo bintang merupakan angka yang menunjukkan tingkat  kecerahan suatu bintang. Magnitudo bintang ditentukan dengan  membandingkan kecerahan bintang yang satu dengan bintang lainnya.  Hipparchos seorang astronom Yunani sekitar tahun 129 SM membagi bintang menurut kecerahannya dalam enam kelompok. Bintang yang paling terang  bermagnitudo 1 danyang lebih lemah bermagnitudo 2 dan seterusnya.  Luminositas bintang dapat ditentukan apabila jarak bintang diketahui. Skala yang digunakan untuk mengukur luminositas mendekati skala magnitudo  kecerahan yang terlihat yang biasanya. Skala luminositas bintang merupakan magnitudo mutlaknya yang merupakan suatu indikasi jumlah total cahaya yang  diradiasikan bintang.