Mengapa Warna Bintang Berbeda-beda?

Saat memandang langit di waktu malam yang cerah, pasti akan dengan mudah menemukan ratusan bahkan ribuan bintang membentang di langit. Dan juga tidak akan sulit untuk menemukan beberapa rasi bintang yang cukup terkenal di atas langit, seperti rasi bintang biduk, rasi bintang pari dan masih banyak lagi. Jika diamati dengan cermat, pasti kalian bisa menemukan hal – hal unik mengenai bintang.

Selain jumlahnya yang tidak terhitung oleh jari, kita juga tahu jika bintang memiliki ukuran, warna, serta pancaran cahaya bintang yang berbeda – beda antara satu bintang dengan bintang lainnya. Namun, pernahkah terpikirkan oleh kalian mengapa warna bintang di langit malam berbeda – beda? Dan mengapa bintang terlihat berkelap kelip? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, berikut ini adalah penjelasannya.

Bintang Berwarna Warni

Bintang merupakan salah satu benda langit yang dapat memancarkan cahayanya sendiri. Sekitar dua ratus tahun yang lalu, orang – orang percaya bahwa cahaya yang dikeluarkan oleh bintang akan berwarna putih. Namun, setelah diteliti lebih lanjut ternyata bintang – bintang tersebut mengeluarkan cahaya yang berwarna warni. Hal tersebut diawali ketika para ilmuan mulai mempelajari tentang cahaya dan juga gelombang cahaya. Cahaya yang dihasilkan itu tergantung dari panjang gelombang, sedangkan panjang gelombang juga dapat berubah berdasarkan suhu yang dikeluarkan oleh bintang.

Jika diibaratkan dengan batang besi yang dipanaskan, besi tersebut akan berubah menjadi merah, kemudian akan berwarna putih dan akan berubah menjadi biru jika dipanaskan terus menerus. Hal itu juga berlaku pada bintang. Warna – warni bintang yang kita lihat di langit tersebut disebabkan oleh perbedaan suhu atau temperatur yang dimiliki oleh bintang berbeda antara bintang yang lain. Warna biru yang dipancarkan oleh bintang, dapat dikatakan jika bintang tersebut memiliki suhu yang sangat panas jika dibandingkan dengan bintang yang menghasilkan cahaya yang berwarna merah. Hal yang serupa juga terjadi pada kompor, api yang berwarna merah tidak sepanas api yang berwarna biru, sehingga kebanyakan kompor gas akan menghasilkan api yang berwarna biru.

Warna yang dihasilkan dari bintang – bintang tersebut disebabkan oleh suhu permukaan yang ada pada setiap bintang. Jika diurutkan berdasarkan warna dimulai dari warna merah, kuning, putih hingga biru, masing – masing mempunyai suhu sekitar 3.000, 4.000, 6.000, > 8.000 dan 20.000 – 50.000 derajat kelvin. Sedangkan matahari yang terkenal sebagai pusat tata surya dan juga bintang memancarkan cahaya yang berwarna kuning yang artinya suhu pada matahari sekitar 6.000 derajat kelvin.

Selain itu, cahaya yang dipancarkan oleh bintang tergantung dari warna panjang gelombang elektromagnetik yang sangat dipengaruhi oleh suhu permukaan dari bintang. Sebagai contoh, bintang yang memancarkan warna biru artinya memiliki panjang gelombang yang pendek dan suhu yang sangat tinggi. Sedangkan warna lain seperti merah, kuning dan lain sebagainya memiliki panjang gelombang yang besar hal itu juga menunjukan suhu bintang tidak terlalu panas.

Terdapat faktor lain yang mempengaruhi warna bintang. Bintang mempunyai banyak elemen, di mana elemen tersebut jika terkena atmosfer bumi akan mengubah panjang gelombang dari sinar yang dipancarkan oleh bintang. Akibatnya warna yang muncul dan terlihat seolah – olah berubah.

Bintang Berkerlap-Kerlip

Jika kita perhatikan, bintang yang ada di langit terlihat seolah berkerlap – kerlip. Hal ini disebabkan oleh cahaya yang dihasilkan oleh bintang harus melewati atmosfer bumi terlebih dahulu. Sedangkan cahaya bintang tersebut suhunya tidak selalu stabil dan juga kepadatannya tidak sama, sehingga pada waktu tertentu, bintang konsisten akan berganti posisi.

Selain turbulensi yang terjadi pada lapisan atmosfer bumi juga memiliki peran. Atmosfer bumi mengalami pergolakan oleh hembusan angin dan pusaran yang terbentuk berputar dan menyebar setiap saat. Sehingga membuat terbentuknya lensa alami (prisma) yang membelokkan cahaya bintang. Sehingga cahaya bintang akan mengalami pembiasan saat melewati lapisan atmosfer akan tampak berkerlap – kerlip.

Pengklasifikasian Bintang

Di dalam ilmu astronomi bintang diklasifikasikan berdasarkan kuatnya garis serapan yang terdapat pada pola spektrum dan juga besarnya luminositas. Untuk kuat garis serapan terutama garis serapan atom hidrogen, didapat dari analisis pola spektrum bintang yang berdasarkan hasil pengamatan spektroskopi. Sedangkan untuk hasil dari luminositas dilakukan dengan cara melakukan pengamatan fotometri.

Pada tahun 1867 seorang astronom yang bernama Angelo Secchi melakukan penelitian terhadap sekitar 4.000 spektrum bintang menggunakan prisma objektif. Pengamatan yang hanya menggunakan mata, dia menggolongkan bintang ke dalam tiga kelas. Tipe I berwarna putih yaitu bintang dengan garis – garis serapan yang sangat kuat dari atom hidrogen, tipe II berwarna kuning yaitu bintang dengan garis –garis serapan yang sangat kuat dari ion logam,  dan tipe III berwarna merah yang merupakan bintang dengan pita – pita serapan lebar. Tahun berikutnya, Secchi memasukan beberapa bintang yang memiliki garis – garis serapan yang berpola aneh, jarang ada dan mirip namun tidak terlalu sama dengan tipe III sehingga menggolongkannya ke dalam tipe IV.

Pada tahun 1886, Edward Charles Pickering melakukan penelitian spektrum bintang dengan metode fotografi menggunakan prisma di Observatorium Harvard. Sebagai dasar penelitian yang pernah Secchi lakukan, para astronom tersebut mengklasifikasikan bintang berdasarkan kuat garis serapan yang terdapat pada deret Balmer dari hidrogen netral (H,I), memperluas penggolongan bintang dan menamakan kembali penggolongan dengan huruf A, B, C hingga P. Huruf A artinya memiliki garis serapan atom hidrogen paling kuat.

Pengklasifikasian Harvard

Pickering dan beberapa asistennya mulai melakukan sebuah projek besar untuk mengklasifikasikan spektrum bintang. Antara tahun 1911 dan 1949 ada sekitar 400.000 bintang sudah terdaftar di katalog Henry Draper, nama tersebut dipilih sebab dialah penyandang dana dan juga perintis penelitian spektroskopi fotografi Amerika. Penelitian ini menemukan jika terdapat sebuah keteraturan yang terdapat pada semua garis – garis spektral sehingga penggolongan bintang – bintang jika diurutkan menjadi O, B, A, F, G, K, M. Sedangkan untuk kelas lainnya dihilangkan sebab tidak ditemukan bahwa beberapa di antaranya  merupakan kelas yang sama.

Untuk mempermudah pengurutan, digunakan kalimat “Oh Be A Fine Girl Kiss Me”. Pada awalnya urutan tersebut disebabkan oleh perbedaan susunan kimia atmosfer bintang. Dan baru disadari jika urutan tersebut merupakan urutan temperatur pada permukaan bintang. Penelitian ini telah dibuktikan oleh Cecilia Payne – Gaposchkin pada tahun 1925.

Untuk bintang kelas O, B dan A disebut dengan bintang kelas awal. Sedangkan K dan M merupakan bintang kelas akhir. Istilah ini muncul sekitar awal abad 20, sebab huruf A dan B berada pada urutan awal di alfabet, sedangkan K dan M berada diurutan terakhir. Teori terus berkembang hingga akhirnya bintang memulai hidup sebagai bintang awal “kelas awal” dengan suhu yang sangat panas dan secara bertahap suhunya berkurang menjadi bintang kelas akhir, namun teori ini tidaklah dibenarkan.

Di bawah ini adalah daftar kelas bintang dimulai dari suhu bintang yang paling panas hingga paling dingin.