Rasi bintang Ursa Major adalah salah satu rasi bintang paling terkenal yang terletak di bagian utara langit. Ia diklasifikasikan sebagai sirkumpolar dan terlihat sepanjang tahun di belahan bumi utara, meskipun pada musim gugur di wilayah selatan ia dapat turun sangat rendah hingga ke cakrawala. Dipper's Dipper mudah dikenali dan biasanya dapat ditemukan dengan mudah oleh kebanyakan orang.
Konstelasi Ursa Major di langit
Rasi bintang ini terletak di bagian utara langit dan dapat ditemukan kapan saja sepanjang tahun. Pada musim dingin, ia turun ke cakrawala, lalu mulai naik lebih tinggi. Pada malam hari ia berhasil menggambarkan busur besar, berkat rotasi harian Bumi. Ini paling baik dilihat di musim semi.
Bintang konstelasi Ursa Major
Konstelasi Ursa Major jauh lebih besar dari perkiraan banyak orang, dan tidak terbatas hanya pada “ember” tujuh bintang yang terkenal. Dari segi luas, ia menempati urutan ke-3 di antara semua rasi bintang, setelah Hydra dan Virgo. Hingga 125 bintang dapat dilihat dengan mata telanjang.
Bintang-bintang yang membentuk “ember” Ursa Major adalah yang paling terang di konstelasi ini, tetapi mereka juga memiliki kecerahan sekitar 2 magnitudo, kecuali delta - kecerahannya 3,3m.
Semua bintang di "ember" memiliki namanya sendiri - Dubhe, Merak, Fekda, Kaffa, Aliot, Mizar, dan Benetnash. Yang paling terkenal mungkin adalah Mizar - bintang tengah di gagang "ember". Bintang ini adalah bintang ganda, dan dengan penglihatan yang sangat baik Anda dapat mendeteksi pendampingnya, Alcor.
Bintang konstelasi Ursa Major. Merak dan Dubhe disebut Pointer - jika Anda menarik garis melalui keduanya dan melanjutkannya lebih jauh, garis tersebut akan berhenti di Bintang Utara. Rasi bintang Ursa Minor dan Ursa Major terletak berdekatan, yang sangat menyederhanakan tugas menemukan Bintang Utara.
Semua bintang di “ember” Ursa Major, karena kecerahannya yang kira-kira sama, tampak sama jauhnya dari kita. Faktanya, hal ini tidak benar sama sekali. Beberapa dari bintang-bintang ini lebih dekat dan beberapa lebih jauh dari yang lain. Bahwa mereka membentuk sosok seperti itu hanyalah sebuah kebetulan. Karena pergerakan bintang-bintang di ruang angkasa, bentuk konstelasi ini banyak berubah seiring berjalannya waktu. Dalam 10 ribu tahun, manusia tidak akan melihat wujud seperti itu sama sekali di langit, sama seperti 10 ribu tahun yang lalu tidak ada. Namun, 5 bintang ini terbang ke arah yang sama dan memiliki karakteristik yang serupa, sehingga kita dapat memikirkan hubungan mereka dalam kerangka asal usul yang sama. Mereka disebut kelompok bintang bergerak Ursa Major.
Ursa Major adalah konstelasi yang berisi banyak bintang ganda dan bahkan banyak bintang, namun kebanyakan bintang tersebut terlalu redup atau terlalu dekat untuk diamati dengan sebagian besar teleskop amatir. Ada juga banyak bintang variabel di sini, tetapi bintang tersebut juga cukup redup dan Anda memerlukan teleskop atau teropong yang bagus untuk mempelajarinya.
Mizar - sistem enam kali lipat
Mizar adalah bintang tengah dalam pegangan “ember” Biduk. Anehnya, ini adalah bintang ganda, salah satu yang paling terkenal dan paling mudah diamati. Komponen kedua diberi nama Alcor - merupakan bintang redup dengan magnitudo 4,02m, terletak pada jarak 12 menit busur. Hanya orang dengan penglihatan bagus yang dapat melihat Alcor di dekat Mizar dengan mata telanjang, jadi ini telah lama dianggap sebagai semacam tes mata.
Untuk waktu yang lama tidak ada bukti adanya hubungan fisik antara Mizar dan Alcor, karena di luar angkasa jarak antara keduanya adalah seperempat tahun cahaya, dan gerak orbit bintang sangat lambat. Pada tahun 2009, bukti-bukti tersebut diperoleh, dan kini diketahui bahwa sistem Mizar-Alcor sebenarnya bukan dua kali lipat, melainkan enam kali lipat!
Mizar sendiri bahkan terlihat melalui teleskop kecil sebagai bintang ganda - jarak antara komponen A dan B adalah 15 detik busur, dan bintang-bintang tersebut memiliki magnitudo sekitar 4m. Namun, masing-masing komponen ini juga merupakan sistem ganda yang erat! Secara total, Mizar adalah bintang beruas empat. Komponen A terdiri dari sepasang bintang putih panas, masing-masing berukuran 3,5 kali lebih besar dan 2,5 kali lebih masif dari Matahari. Bintang-bintang komponen B juga merupakan bintang putih, tetapi agak lebih kecil—dua kali lebih besar dan 1,6 kali lebih besar dari Matahari.
Alcor juga tidak sesederhana kelihatannya. Ini adalah sistem biner yang terdiri dari bintang putih panas yang dua kali lebih besar dan lebih besar dari Matahari, dan bintang katai merah empat kali lebih besar dan tiga kali lebih kecil dari Matahari.
Secara total, dalam sistem Mizar kita dapat melihat kumpulan lima bintang putih panas yang hampir identik dan satu katai merah. Kira-kira sistem enam kali lipat menarik yang sama terletak di bintang Castor.
Bintang variabel di Ursa Major
Ada lebih dari 2.800 bintang variabel yang dikenal di konstelasi ini, namun kebanyakan hanya dapat dilihat dengan teleskop canggih. Tiga diantaranya cukup menarik - W, R dan VY dari Ursa Major, dan dapat diamati dengan teropong atau teleskop.
W Ursa Mayor
Ini adalah bintang variabel gerhana, mirip dengan Algol yang terkenal, tetapi di sini semuanya jauh lebih ekstrem. Di sini, sepasang bintang putih, yang ukuran dan massanya sebanding dengan Matahari, terletak sangat dekat satu sama lain sehingga hampir bersentuhan. Karena susunannya yang begitu rapat, di bawah pengaruh gravitasi tetangganya, setiap bintang berbentuk telur memanjang, dan ketika mengorbit di sekitar pusat gravitasi yang sama, bintang-bintang ini selalu saling berhadapan dengan satu sisi cembung. Di tempat ini mereka bahkan saling bertukar substansi.
Saat ia berputar dalam orbitnya, salah satu bintang dari pasangan ini secara berkala menutupi (melampaui) bintang lainnya, dan kecerahan keseluruhan sistem menurun. Selain itu, bintang terkadang terlihat dengan sisi yang lebar dan memanjang, terkadang dengan sisi yang sempit. Oleh karena itu, kecerahan W Ursa Major terus berubah dari 7,8 menjadi 8,6m. Periode penuhnya hanya 8 jam - begitu cepatnya bintang-bintang ini berputar mengelilingi satu sama lain. Oleh karena itu, seluruh siklus dapat diamati dalam satu malam.
R Ursa Mayor
Ini adalah bintang variabel milik kelas Miras. Kecerahannya bervariasi dalam rentang yang sangat luas - pada kecerahan maksimum (6,7m) dapat dilihat dengan teropong, dan pada kecerahan minimum (13,4m) Anda memerlukan teleskop yang cukup kuat. Periode fluktuasi kecerahan sekitar 300 hari.
VY Ursa Mayor
Dibandingkan dengan yang sebelumnya, ini adalah bintang yang cukup terang - kecerahannya bervariasi antara 5,9 - 6,5m. Sehingga mudah diamati dengan teropong 8-10x. Ini adalah variabel semi-reguler - memiliki jangka waktu 180 hari, namun ada fluktuasi tidak teratur yang terjadi padanya.
Kami merekomendasikan bahkan hanya melihat bintang ini, meskipun Anda tidak akan mengamati perubahan kecerahannya. Faktanya adalah ini adalah salah satu bintang karbon, yaitu bintang raksasa dengan banyak karbon di atmosfernya. Oleh karena itu, bintang tersebut memiliki warna merah yang kaya, yang membuatnya sangat menonjol dibandingkan bintang biasa.
Masih banyak objek menarik lainnya, terutama galaksi, di konstelasi Ursa Major. Beberapa di antaranya bahkan dapat dideteksi dengan teropong, tetapi akan dibahas lebih lanjut.
Untuk mempelajari langit berbintang dengan lebih produktif, kami sarankan untuk menggunakan.
Mizar, Mirak
Dari bahasa Arab mizar - "bagian tengah [ekor Beruang]" dan al-marakk - "selangkangan [Beruang]."
Bintang tetap, 79 Zeta Ursa Major. Magnitudo tampak 2,07m. Mizar secara fisik adalah bintang tiga; komponen utama 2,27m kelas A1 Vp dan 3,95m kelas A1 m putih terletak pada jarak sudut 14,4" satu sama lain dan berputar mengelilingi pusat massa yang sama dengan periode sekitar 20.000 tahun. Dengan menggunakan analisis spektral, hal ini dimungkinkan untuk menetapkan bahwa Mizar A, pada gilirannya terdiri dari dua bintang yang hampir bersentuhan yang berputar dengan periode 20,5 hari. Selain itu, Mizar, bersama dengan bintang g Ursa Major (Alcor), membentuk sistem multipel optik; Alcor 3,95m terletak di jarak sudut 708" dari Mizar. Jarak Mizar ke Matahari adalah 27 pc. Posisi astronomi komponen pertama tahun 2000: AR=13 jam 23 m 55,5 s; D=+54°55"31"; posisi komponen kedua: AR=13 jam 23 m 56,4 s; D=+54°55"18". Koordinat ekliptika pusat sistem M.: Panjang=165°42"00"; Lintang=+56°22"44". Pada gambar konstelasi Mizar terletak di tengah-tengah ekor Beruang (yaitu di tengah gagang sendok). Konstelasi Ursa Major
Multiplisitas Mizar ditemukan oleh astronom Riccioli, yang sezaman dengan Galileo.
Menurut tradisi yang berasal dari Ptolemy, Mizar mempunyai pengaruh Mars. Kefer menganggap pengaruh ini menguntungkan. Namun menurut Ebertin dan Hofmann, bintang yang digabungkan dengan planet jahat ini bukanlah pertanda baik. Namun, para peneliti ini menyadari bahwa emanasi artistik yang halus juga dapat terpancar dari Mizar (terutama jika dipadukan dengan ASC).
Menurut Saplin, penulis Arab menemukan karakter Venus dan Merkurius dalam diri Mizar.
Rigor menunjukkan bahwa dalam astrologi kelahiran, bintang ini memiliki efek yang sangat menguntungkan: Mizar memberi penduduk asli ambisi, kreativitas, kecenderungan artistik, tetapi sering kali juga membawa ketidakharmonisan ke dalam kehidupan penduduk asli. Dalam astrologi duniawi, bintang ini mempengaruhi massa; dikaitkan dengan bencana, isu kontroversial, dan tragedi.
Dalam tradisi Avestan, pelayan Mizar adalah Merkurius, Venus dan Neptunus. Menurut P. Globe, Mizar memberikan seseorang kemampuan untuk melihat harmoni, pikiran yang tajam, penetrasi dan intuisi yang sangat baik. Orang seperti itu mempunyai banyak teman dan pendukung. Mizar memberikan kemampuan memenangkan diri sendiri, pesona, bakat psikologis, dan kemampuan mengenali bahaya. Di IC, dan juga bersamaan dengan Bulan, Mizar menghadirkan kemampuan untuk mencari harta karun.
Dalam teori interpretasi sistemis bintang oleh D. Kutalev, Mizar sebagai zeta Ursa Major berkorelasi dengan unsur Bumi pada tingkat manifestasi kedua, dan sebagai bintang kelas A1 dikaitkan dengan Bulan dan pengaruh tambahannya. dari Saturnus. Menurut teori ini, Mizar berarti rasa materi yang baik, kerja keras, keinginan akan kenyamanan dan stabilitas. Namun, fakta bahwa Mizar adalah bintang ganda menunjukkan aspirasi berlawanan yang mencabik-cabik seseorang dan fakta bahwa stabilitas yang diinginkan biasanya tidak tercapai. Masalahnya, di satu sisi, Mizar menuntut penduduk asli untuk menjauhkan diri dari kehidupan material dan mengabdikan dirinya untuk mengabdi pada kekuatan yang lebih tinggi, dan di sisi lain, ia menggodanya dengan segala manfaat kehidupan material tersebut.
Di konstelasi Ursa Major, di pegangan Biduk, terdapat bintang ganda paling terkenal di langit - Mizar dan Alcor. Pasangan ini menempati tempat penting tidak hanya dalam cerita rakyat astronomi, tetapi juga dalam seluruh sejarah ilmu pengetahuan angkasa.
Sejak lama, sifat bintang ganda paling terkenal di langit, Mizar dan Alcor, juga menjadi bahan perdebatan. Anda mungkin pernah melihat pasangan ini karena letaknya di konstelasi Ursa Major. Mizar- bintang kedua pada pegangan Biduk, terletak di tikungannya. Alkor adalah pendamping redup Mizar, yang jika dilihat dengan mata telanjang, berada sangat dekat dengan bintang ini, pada jarak sudut sedikit kurang dari setengah ukuran Bulan.
Mizar dan Alcor (dilingkari) adalah sepasang bintang di lekukan pegangan Biduk. Foto: Rogelio Bernal Andreo/APOD
Perselisihannya adalah sebagai berikut: pasangan manakah ini? optik atau fisik? Jika Mizar dan Alcor relatif dekat satu sama lain, maka mereka pasti terhubung satu sama lain melalui gaya tarik-menarik, seperti halnya Matahari terhubung ke planet-planet di tata surya. Bintang ganda seperti itu disebut fisik. Jika letaknya berjauhan satu sama lain dan kebetulan berada di wilayah langit yang sama, maka kita harus menyebut pasangan ini optik.
Meskipun pertanyaan ini mungkin tampak tidak layak untuk mendapat perhatian khusus dan bahkan aneh bagi orang yang tidak terlalu tertarik pada astronomi, pertanyaan ini ada sepanjang sejarah ilmu pengetahuan angkasa, muncul setiap saat seolah-olah entah dari mana dan dalam konteks yang sangat berbeda!
Mizar dan Alcor di zaman kuno
Tidak diragukan lagi kalau Mizar dan Alcor sudah dikenal sejak zaman dahulu kala. Ini mungkin bintang ganda pertama yang diperhatikan dan disorot oleh nenek moyang kita di langit.
Saat itu, pertanyaan tentang sifat bintang diangkat secara serius oleh sedikit orang. Pandangan yang diterima secara umum adalah bahwa Bumi adalah pusat Alam Semesta, di mana berbagai benda langit seperti Bulan, Matahari, planet-planet dan, tentu saja, bintang-bintang berputar. Perbedaan penting antara bintang dan benda langit lainnya adalah bahwa mereka tidak mengubah posisi relatifnya di langit - pola rasi bintang tetap tidak berubah selama berabad-abad. Mereka disebut “bintang tetap”. Dipercayai bahwa bintang-bintang melekat pada bola langit dan mewakili lubang-lubang di cakrawala tempat cahaya ilahi bersinar.
Pengetahuan tentang langit pada waktu itu murni bersifat praktis: Bulan dan Matahari berfungsi untuk menghitung waktu dan kalender, dan bintang-bintang dengan sempurna membantu bernavigasi di ruang angkasa dan tidak tersesat bagi para pelaut, pedagang, atau orang Badui di dunia. gurun.
Mizar dan Alcor digunakan oleh orang yang berbeda untuk menguji ketajaman dan sensitivitas penglihatan. Ada legenda bahwa di tentara Persia ini adalah salah satu ujian ketika memilih prajurit elit, dan para pengembara di Timur Tengah memeriksa penglihatan para pemuda menggunakan bintang-bintang ini. Pepatah Arab “melihat Alcor, tetapi tidak memperhatikan Bulan” ditujukan kepada seseorang yang “hanya memperhatikan hal-hal sepele, tetapi tidak memahami hal-hal yang serius”.
Terlepas dari kenyataan bahwa “Tes Mata Arab” telah dikenal selama berabad-abad, saat ini beberapa astronom mempertanyakan apakah pasangan Mizar-Alcor diambil sebagai tes, karena menurut mereka, penglihatan yang sangat tajam tidak perlu. karena untuk membedakan kedua bintang ini di langit gurun yang cerah. Sir Patrick Moore bahkan percaya bahwa alih-alih Alcor, bintang lain yang lebih redup diambil di sebelah Mizar. Namun dokter mata menganggap Alcor cukup redup untuk menyesuaikan dengan huruf terkecil dalam tes Snellen yang terkenal.
Tampaknya nama-nama bintang ini sudah ada sejak berabad-abad yang lalu. Dalam buku-buku populer tentang astronomi, Mizar dan Alcor sering diterjemahkan sebagai Kuda Dan Pengendara. Namun, nama ini hanya muncul pada Johann Bayer dalam atlas langitnya yang terkenal Uranometria (1603) dan bukan sebagai terjemahan, melainkan sebagai nama Latin dari bintang-bintang tersebut.
Apa yang dimaksud dengan Mizar dan Alcor? Seribu tahun yang lalu, orang Arab menyebut Mizar Mirak (atau Merak), sama persis dengan bintang epsilon dan beta Ursa Major. Pada zaman dahulu sering terjadi kebingungan mengenai bintang mana yang harus diberi nama dengan nama ini, dan orang-orang Arab menemukan nama alternatif untuk Mizar: Anak al Banat(Leher anak perempuan). Bintang tersebut menerima nama "Mizar" sekitar 400 tahun yang lalu, ketika Scaliger tiba-tiba mulai menyebutnya demikian. Diterjemahkan dari bahasa Arab, Mizar artinya Sabuk atau Selempang. Meskipun nama aneh ini diperkenalkan tanpa alasan apa pun, nama itu tetap melekat.
Rekan Mizar, Alcor, mungkin mengambil namanya dari kata yang sama dengan bintang paling terang di Ursa Major, Alioth. Beberapa peneliti percaya bahwa ini adalah penyimpangan dari kata "al-Jain" (indeks). Orang Arab lebih sering menyebut bintang ini dengan kata Suha yang artinya Tidak Penting, Lemah.
Mizar dan Alcor melalui teleskop
Jika Anda memiliki teleskop, pastikan untuk melihat Mizar dan Alcor melaluinya: bersama dengan bintang-bintang di sekitarnya, mereka membentuk salah satu objek terindah di langit! Sebuah instrumen kecil dapat digunakan untuk observasi; Anda perlu melihat perbesaran minimum.
Warna bintang - berlian putih, atau, seperti yang dikatakan Allen, murid terkenal dari nama-nama surgawi, “zamrud muda.” Jarak sudut antara Mizar dan Alcor adalah 708,55″ atau 11,8′. Dalam bidang pandang yang sama dengan Mizar dan Alcor, Anda akan menemukan beberapa bintang lagi yang melengkapi gambar, seolah menaungi pasangan terang tersebut. Yang paling patut diperhatikan adalah bintang berkekuatan 7 yang terletak di antara keduanya: ini adalah “bintang Ludwig”, yang disebut oleh salah satu astronom Jerman abad ke-18. Ini bukan bagian dari sistem Mizar dan Alcor, karena merupakan contoh mencolok dari satelit optik!
Sekarang lihat lebih dekat! Bintang terang Mizar di teleskop terbagi menjadi dua bintang yang sangat dekat satu sama lain! Ternyata selain Alcor, Mizar punya satelit lain, dan bintang ganda tersebut sebenarnya adalah bintang rangkap tiga!
Jarak antar bintang Mizar A Dan Mizar B adalah 14,4″; bintang utama berkekuatan 2,27m, bintang pendampingnya, bintang putih yang sama, berkekuatan 3,95m. Kecerahan satelit ini hampir sama dengan Alcor (4,01m).
Seringkali keliru ditulis bahwa satelit Mizar pertama kali dilihat oleh Riccioli pada tahun 1650, namun nyatanya dualitas bintang ditemukan oleh teman sekaligus murid Galileo, seorang ahli matematika. Benedetto Castelli, 7 Januari 1617, yang ia sebutkan dalam salah satu suratnya kepada ilmuwan besar itu. Dan pada tanggal 15 Januari 1617, Mizar A dan Mizar B sudah diamati oleh Galileo sendiri.
Dan di sini Mizar dan Alcor pertama kali muncul di panggung ilmiah sebagai bintang ganda yang penting.
Mizar dan Alcor vs Galileo
Seperti yang Anda ketahui, Galileo Galilei dianggap sebagai orang pertama yang melihat langit melalui teleskop. Saat itu terjadi pada tahun 1609, ketika terjadi pergulatan sengit di dunia ilmiah antara sistem struktural Alam Semesta. Sistem dunia Ptolemeus, yang didasarkan pada ajaran Aristoteles yang agung berusia dua ribu tahun, berpendapat bahwa Bumi adalah pusat Alam Semesta, dan semua benda langit lainnya berputar mengelilinginya, termasuk Matahari, Bulan, planet dan bintang. Pada saat itu, teori ini sangat logis, karena benda-benda langit benar-benar berputar mengelilingi kita, membuat revolusi dalam sehari! (Dengan Matahari, Bulan, dan planet-planet, situasinya menjadi lebih rumit, karena mereka juga bergerak melawan latar belakang bintang, namun teori Ptolemeus juga membahas hal ini.)
Dibandingkan dengan gambaran dunia Ptolemeus, sistem Copernicus bersifat revolusioner: sistem ini menempatkan Matahari sebagai pusatnya, bukan Bumi, sehingga menjadikan Bumi hanya sebuah planet biasa. Saat ini hal ini tampak jelas, namun 400 tahun yang lalu Bumi tidak dianggap sebagai planet!
Galileo adalah pendukung setia sistem Copernicus, dan pengamatan melalui teleskop hanya membantunya memastikan hal ini. Penemuan pertama yang dibuat oleh Galileo dengan menggunakan instrumennya yang sangat kecil sungguh menakjubkan. Ternyata Bima Sakti merupakan kumpulan besar bintang yang sangat redup, planet-planetnya memiliki piringan seperti Matahari dan Bulan, serta Venus dan Merkurius menunjukkan fase iluminasi yang mirip dengan Bulan. Yupiter dikelilingi oleh satelit-satelit, seolah-olah mempertunjukkan Tata Surya menurut Copernicus dalam bentuk mini... Pada saat itu, semua ini tampak begitu luar biasa sehingga banyak ilmuwan dan orang-orang yang tercerahkan benar-benar menolak untuk mempercayainya. Ada kasus yang diketahui ketika Galileo mengatur pengamatan publik terhadap satelit Yupiter, di mana orang-orang, yang melihat melalui teleskop, mengatakan bahwa mereka tidak melihat satu pun satelit!
Meski demikian, tampaknya teleskop akan segera melakukan revolusi, mematahkan pandangan lama tentang dunia dan membenarkan pandangan Copernicus, Galileo, Giordano Bruno...
Tidak begitu! Banyak orang sezaman Galileo tidak mau menerima teori Copernicus, karena menurut mereka, teori itu kurang konsisten dengan fakta yang diamati dibandingkan teori Ptolemeus! Bahkan penemuan yang dilakukan dengan bantuan teleskop dan menunjukkan bahwa ilmuwan Polandia itu benar bukanlah argumen yang cukup. Penentang Copernicus terus mempertahankan dunia menurut Ptolemy (dengan berbagai variasi) - dan, yang mengejutkan, para ilmuwan ini mempertahankan pandangan mereka... juga teleskop!
Saat ini dalam literatur populer sudah lazim untuk tidak menyebutkan bahwa pada saat itu teleskop berfungsi untuk kedua pihak yang berkonflik. Berikut ini hanya dua momen dalam perang pandangan dunia yang melibatkan pasangan kita, Mizar dan Alcor.
Seberapa jauh bintang dari kita?
Galileo percaya bahwa bintang-bintang adalah matahari yang jauh, yang berarti ukuran alam semesta sangatlah besar. Tetapi Mungkinkah mengetahui jarak ke bintang?
Orang-orang telah belajar menentukan jarak suatu benda yang jauh dengan menggunakan triangulasi. Esensinya sederhana. Lihatlah teks ini terlebih dahulu dengan mata kiri Anda dan kemudian dengan mata kanan Anda. Teksnya telah bergeser, bukan? Hal ini terjadi karena kita melihatnya dari berbagai titik dalam ruang. Mengetahui jarak antar mata (jarak ini disebut basis) dan sudut perpindahan teks, kita dapat mengukur jaraknya tanpa menggunakan penggaris.
Dengan cara yang sama, Anda dapat mengetahui jarak ke objek apa pun, bahkan yang sangat jauh - Anda hanya memerlukan alas yang cukup lebar agar sudut perpindahan objek saat mengamatinya dari titik ekstrem menjadi terlihat.
Mungkinkah mengukur jarak ke bintang dengan cara ini? Jika Ptolemy benar dan Bumi diam, maka tidak. Lebih tepatnya, Anda dapat mencoba menggunakan titik geografis yang berbeda di permukaan planet kita sebagai basis, namun pengamatan yang dilakukan dengan cara ini menunjukkan bahwa bintang-bintang terlalu jauh sehingga basis ini tidak cukup untuk mengukur sudut perpindahannya.
Tetapi jika Copernicus benar, maka muncullah dasar yang sangat baik untuk mengukur bintang - Orbit Bumi mengelilingi Matahari! Dalam enam bulan, Bumi melakukan setengah revolusi mengelilingi Matahari dan berakhir di titik yang berlawanan dengan orbitnya. Jika Anda mengukur posisi sebuah bintang dengan selang waktu enam bulan, maka menurut Copernicus, Anda dapat melihat perpindahan kecilnya di langit (para astronom menyebut perpindahan seperti itu paralaks), dan ini pada akhirnya akan memungkinkan pengukuran jarak ke bintang!
Copernicus mengetahui konsekuensi teorinya dan mencoba menggunakan paralaks bintang sebagai salah satu bukti utama bahwa dia benar. Namun, paralaks tersebut ternyata terlalu kecil untuk dideteksi dengan mata telanjang. Baik Copernicus sendiri maupun Tycho Brahe yang agung tidak berhasil melakukan hal ini.
Mungkin teleskop bisa membantu?
Galileo beralasan seperti ini. Jika bintang-bintang adalah matahari yang sangat jauh dan kecerahannya kira-kira sama, maka masuk akal untuk berasumsi demikian Semakin redup bintangnya, semakin jauh jaraknya dari kita. Jika kita mengambil dua bintang, yang satu terang dan yang lainnya redup, maka kita dapat berasumsi bahwa paralaks bintang terang akan lebih besar daripada paralaks bintang redup. Artinya, Anda perlu mengambil sepasang bintang dengan kecerahan berbeda yang letaknya berdekatan dan mengukur jarak di antara keduanya dengan selang waktu enam bulan. Hal ini lebih mudah dilakukan daripada mengukur perpindahan masing-masing bintang secara terpisah. (Galileo meminjam ide-ide ini dari Ludovico Ramponi.)
Pasangan bintang yang paling alami adalah Mizar dan Alcor. Benedetto Castelli, yang telah kami sebutkan, mengusulkan penggunaan bintang ketiga yang terletak di antara Mizar dan Alcor, bintang yang sama dari Louis. Ketiga bintang tersebut memiliki kecerahan yang berbeda: Mizar adalah yang paling terang, dan bintang Louis lebih redup dibandingkan Mizar dan Alcor. Artinya ketiga bintang tersebut akan menunjukkan paralaks yang berbeda. Selain itu, mengukur sudut perpindahan tampaknya bukan tugas yang sulit karena bintang Louis membentuk segitiga hampir sama kaki dengan Mizar dan Alcor, perubahan sisi-sisinya akan langsung menarik perhatian.
Galileo menjadi tertarik dengan gagasan ini; Gambarnya tentang tudung khusus untuk teleskop dengan potongan untuk ketiga bintang ini telah dilestarikan. Tudung lensa seperti itu akan membantu mengukur sudut dengan lebih akurat.
Gambar Castelli (kiri) menunjukkan Mizar (A), Alcor (B) dan Bintang Louis (C). Di sebelah kanan adalah sketsa Galileo tentang tudung lensa segitiga untuk mengamati paralaks Mizar. Sumber: Siebert, JHA 2005
Saat itulah Castelli membuat penemuannya: dia menemukan bahwa Mizar sendiri terdiri dari dua bintang, bintang kedua memiliki kecerahan yang sebanding dengan Alcor. Letaknya lebih dekat satu sama lain dibandingkan Alcor dengan Mizar. Kami tidak dapat memikirkan pasangan yang lebih baik untuk pengukuran paralaks!
Castelli, Galileo dan beberapa ilmuwan lain pada masa itu mencoba lebih dari satu kali untuk mendeteksi perpindahan Mizar A relatif terhadap Mizar B. Dan setiap kali tidak berhasil. Galileo kesal saat menyadari bahwa bintang-bintang ternyata jauh dari Bumi daripada yang ia duga sebelumnya. Dan lawan-lawannya menang - karena tidak ada paralaks yang teramati, maka teori Copernicus salah!
Saat ini kita mengetahui bahwa paralaks bintang sangatlah kecil dan jauh melampaui keakuratan pengamatan pada masa itu. Selain itu, baik Galileo maupun astronom lainnya berangkat dari premis bahwa dualitas Mizar adalah optik. Namun tidak demikian: Mizar A dan Mizar B adalah pasangan fisik; mereka berdekatan satu sama lain, yang berarti mereka menunjukkan paralaks yang sama.
Dan di sini kita kembali ke pertanyaan tentang bintang ganda. Ternyata 400 tahun yang lalu, hanya sedikit orang yang secara serius mengira bahwa dua bintang yang letaknya berdekatan di langit dapat terhubung secara fisik satu sama lain. Seperti yang Anda lihat, secara default diyakini bahwa semua bintang ganda di langit (beberapa di antaranya diketahui) adalah optik. Hanya setelah penemuan banyak teleskopik ganda, setelah Newton merumuskan hukum mekanika yang terkenal, sudut pandang mulai berubah.
Ukuran bintang
Hal kedua yang menarik minat para astronom pada masa itu adalah ukuran bintang. Jika Anda dapat mengukur piringan bintang dengan mata telanjang atau menggunakan teleskop dan membandingkannya dengan piringan Matahari yang terlihat, Anda dapat mengetahui seberapa jauh jarak bintang dari Bumi dibandingkan Matahari.
Memang benar, para astronom telah berhasil “melihat” piringan bintang dan bahkan mengukurnya. Ukuran Sirius, sebagai bintang paling terang di langit, adalah yang terbesar dan menurut Tycho Brahe adalah 0,61 diameter Bumi. Alcor mengambil standar bintang redup; Diameter Alcor menurut Brahe hanya 0,15 dari diameter planet kita.
Belakangan, Riccioli melakukan hal yang sama, namun dengan bantuan teleskop. Di teleskop, “cakram” bintang, tidak seperti planet, tidak bertambah besar, tetapi masih terlihat. Dengan menggunakan Alcor sebagai contoh, Riccioli menunjukkan bahwa jika kita mengambil jarak ke bintang-bintang berdasarkan teori Copernicus, maka ukurannya menjadi sangat besar - seukuran orbit bumi dan bahkan lebih besar lagi! Kemudian hal itu tampak sangat mustahil. Riccioli berhasil menggunakan argumen ini untuk menyerang Copernicus dan para pengikutnya.
Tentu saja, tidak ada “cakram” bintang yang dapat dilihat melalui teleskop. Apa yang diamati para astronom adalah hamburan cahaya terang dari bintang pada retina mata: dengan menghilangkan kelebihan cahaya dengan tudung lensa, bintang dapat terlihat hampir seperti sebuah titik. Namun, dengan perbesaran yang sangat besar, para astronom masih melihat piringan yang dikelilingi cincin. Inilah yang disebut piringan Airy, yang terbentuk sebagai hasil difraksi cahaya dan tidak ada hubungannya dengan piringan bintang yang sebenarnya.
Mizar adalah yang pertama dalam segala hal
Lambat laun, para astronom menyadari betapa besarnya skala alam semesta. William Herschel, astronom terkenal abad ke-18, penemu Uranus dan perintis penjelajah nebula, mempelajari bintang ganda selama beberapa dekade. Dia menemukan dan mendeskripsikan ratusan bintang ganda, dan menemukan gerakan orbital di beberapa di antaranya! Pada awal abad ke-19, tidak ada keraguan bahwa setidaknya beberapa dari bintang ganda dan banyak bintang terhubung secara fisik.
Paralaks bintang ditemukan; Para astronom mampu menentukan jarak terdekat. Ternyata bahkan bintang-bintang terdekat pun berjarak jauh lebih jauh dari yang dibayangkan para astronom pada zaman Galileo dalam fantasi terliar mereka.
Mizar dan Alcor terletak sekitar 80 tahun cahaya dari Bumi. Foto: DSS2
Bagaimana dengan Mizar dan Alcor? Ternyata itu mereka terbang melintasi ruang angkasa dengan arah yang kira-kira sama, serta 4 bintang terang lainnya dari ember Ursa Major. Jelas sekali, Biduk adalah inti dari gugus bintang terbuka di dekatnya, yang anggotanya tersebar di seluruh langit.
Namun apakah pasangan tersebut merupakan kembaran fisik atau hanya anggota dari cluster yang sama, masih belum jelas. Para astronom menentukan jarak ke Mizar dan Alcor: ternyata kira-kira 80 tahun cahaya. Mengetahui bahwa bintang-bintang di langit terpisah hampir 12 menit busur, para astronom telah menghitung bahwa sebenarnya jarak antar bintang adalah puluhan ribu unit astronomi! (1 AU sama dengan jarak rata-rata Bumi ke Matahari, yaitu sekitar 150 juta kilometer.)
Pada jarak yang begitu jauh, bintang hanya dapat terikat secara gravitasi jika massanya cukup besar. Bahkan 100 tahun yang lalu, para astronom percaya bahwa total massa bintang-bintang di sistem ini tidak cukup untuk mempertahankannya di orbit. Namun seiring berjalannya waktu, detail menarik mulai bermunculan.
Kami sebutkan di atas bahwa Mizar dan Alcor tampaknya merupakan bintang ganda pertama yang teridentifikasi di langit. Dan Mizar adalah bintang ganda pertama yang ditemukan melalui teleskop. Namun daftar “yang pertama” Mizar tidak berakhir di situ!
Pada tahun 1857 Mizar menjadi bintang ganda pertama yang difoto. Daguerreotype diperoleh di Harvard Observatory oleh Bond Jr. (7 tahun sebelumnya, Bond Sr. memotret Vega, bintang pertama di langit malam, di observatorium yang sama!)
Pada tahun 1890 Mizar menjadi bintang biner spektroskopi pertama yang ditemukan. Dengan mempelajari pergeseran garis serapan pada spektrum Mizar A, astronom Pickering sampai pada kesimpulan bahwa hal itu terjadi sendiri terdiri dari dua bintang yang mengorbit pada pusat massa yang sama dengan jangka waktu hanya 104 hari!(Kemudian periode ini disempurnakan secara signifikan dan ternyata sama dengan 20 hari.) Jadi Mizar bintang tiga, dan sistem Mizar-Alcor, jika kedua bintang ini terhubung secara fisik, akan menjadi sistem bintang empat kali lipat!
Bintang-bintang yang termasuk dalam sistem Mizar A letaknya sangat dekat sehingga tidak dapat dilihat satu per satu dengan teleskop apa pun. Namun ternyata bisa dipisahkan dengan menggunakan interferometri. Pada tahun 1925, Mizar A menjadi salah satu bintang ganda pertama yang jarak antar komponennya diukur secara interferometri.
Namun sebelumnya, pada tahun 1908, ditemukan hal itu Mizar B juga merupakan bintang ganda! Penemuan ini dilakukan dengan cara serupa - melalui pergerakan garis-garis dalam spektrum bintang. Pasangan ini melakukan revolusi penuh dalam 175 hari Bumi.
Apa hasil akhirnya? Mizar muncul di hadapan kita sebagai sistem empat bintang! Kedua pasangan tersebut dapat dilihat secara terpisah - Mizar A dan Mizar B terlihat, seperti yang telah kita lihat, bahkan dengan teleskop yang paling sederhana, namun membagi pasangan itu sendiri menjadi komponen-komponen individual hanya mungkin dilakukan dengan menggunakan teknik astrofisika.
Dan lagi-lagi muncul pertanyaan: apakah dalam sistem Mizar-Alcor tidak ada dua bintang, melainkan bintang utuh lima, maka mungkin massa total komponen tersebut cukup untuk menyediakan hubungan gravitasi antara Mizar dan Alcor?
Mizar dan Alcor - sistem enam kali lipat
Perselisihan ini tampaknya berakhir pada tahun 2010, ketika tim astronom yang dipimpin oleh Eric Mamazek ( Eric Mamajec) menemukan... satelit bintang Alcor! Alcor B ternyata merupakan katai merah khas, yang terletak hanya 1 detik busur dari bintang utama. Sangat redup sehingga tenggelam dalam sinar Alcor. Untuk mendeteksinya kami harus menggunakan kamera inframerah teleskop 6,5 meter MMT di Arizona, dilengkapi dengan optik adaptif.
Bintang Alcor dan rekannya (dilingkari). Gambar diambil dalam jangkauan inframerah. Kilauan Alcor yang cerah dinetralkan oleh tudung lensa pelindung.
:: Mizar dan Alcor: kisah bintang berlipat enam :: Di konstelasi Ursa Major, di pegangan Biduk, ada bintang ganda paling terkenal di langit - Mizar dan Alcor. Pasangan ini menempati tempat penting tidak hanya dalam cerita rakyat astronomi, tetapi juga dalam seluruh sejarah ilmu pengetahuan angkasa. Pada malam yang gelap tanpa bulan, jauh dari lampu kota, beberapa ribu bintang terlihat di langit. Kebanyakan dari mereka tersebar di langit secara acak, tetapi di sana-sini kita menemukan “tumpukan” bintang yang aneh seperti Pleiades dan Hyades, serta pola langit yang benar-benar menakjubkan, seperti Biduk. Apakah mereka acak??? Dan ketika kita melihat dua bintang yang letaknya berdekatan, apakah ini berarti keduanya sebenarnya berdekatan, atau hanya kebetulan berada pada garis pandang yang sama, namun nyatanya berada pada jarak yang berbeda dari Bumi??? Mizar dan Alcor melalui teleskop
Jika Anda memiliki teleskop, pastikan untuk melihat Mizar dan Alcor melaluinya: bersama dengan bintang-bintang di sekitarnya, mereka membentuk salah satu objek terindah di langit! Sebuah instrumen kecil dapat digunakan untuk observasi; Anda perlu melihat perbesaran minimum. Warna bintang-bintang adalah putih berlian, atau, seperti yang dikatakan Allen, seorang peneliti nama langit terkenal, “zamrud terang.” Jarak sudut antara Mizar dan Alcor adalah 708,55″ atau 11,8′. Dalam bidang pandang yang sama dengan Mizar dan Alcor, Anda akan menemukan beberapa bintang lagi yang melengkapi gambar, seolah menaungi pasangan terang tersebut. Yang paling patut diperhatikan adalah bintang berkekuatan 7 yang terletak di antara keduanya: ini adalah “bintang Ludwig”, yang disebut oleh salah satu astronom Jerman abad ke-18. Ini bukan bagian dari sistem Mizar dan Alcor, karena merupakan contoh mencolok dari satelit optik! Sekarang lihat lebih dekat! Bintang terang Mizar di teleskop terbagi menjadi dua bintang yang sangat dekat satu sama lain! Ternyata selain Alcor, Mizar punya satelit lain, dan bintang ganda tersebut sebenarnya adalah bintang rangkap tiga! Mizar dan Alcor terletak sekitar 80 tahun cahaya dari Bumi. Foto: DSS2
Jarak antara bintang Mizar A dan Mizar B adalah 14,4″; bintang utama berkekuatan 2,27m, pendampingnya adalah bintang putih yang sama - 3,95m. Kecerahan satelit ini hampir sama dengan Alcor (4,01m). Seringkali keliru ditulis bahwa satelit Mizar pertama kali dilihat oleh Riccioli pada tahun 1650, namun nyatanya dualitas bintang tersebut ditemukan oleh teman sekaligus murid Galileo, ahli matematika Benedetto Castelli, pada tanggal 7 Januari 1617, yang ia sebutkan dalam salah satu suratnya. kepada ilmuwan besar itu. Dan pada tanggal 15 Januari 1617, Mizar A dan Mizar B sudah diamati oleh Galileo sendiri. Dan disini Mizar dan Alcor pertama kali muncul di panggung ilmu pengetahuan sebagai bintang ganda yang penting Mizar dan Alcor - sistem beruas enam. Bintang Alcor dan pendampingnya (dilingkari). Gambar diambil dalam jangkauan inframerah. Kilauan Alcor yang cerah dinetralkan oleh tudung lensa pelindung. Sumber: Neil Zimmerman dkk., 2010
Perselisihan ini tampaknya telah berakhir pada tahun 2010, ketika tim astronom yang dipimpin oleh Eric Mamajec menemukan... satelit bintang Alcor! Alcor B ternyata merupakan katai merah khas, yang terletak hanya 1 detik busur dari bintang utama. Sangat redup sehingga tenggelam dalam sinar Alcor. Untuk mendeteksinya, kami harus menggunakan kamera inframerah dari teleskop MMT 6,5 meter di Arizona, yang dilengkapi dengan optik adaptif. Penemuan luar biasa memungkinkan peningkatan massa Alcor sebesar 0,3 massa matahari (ini kira-kira berapa “berat” Alcor B), dan ini menjadikan massa total sistem Mizar-Alcor menjadi 9 massa matahari! Pengukuran akurat terhadap kecepatan dan arah pergerakan kedua tokoh tersebut menunjukkan bahwa Alcor dan Mizar kemungkinan besar terhubung secara gravitasi satu sama lain, yang berarti kita berhadapan dengan sistem bintang rangkap enam! Sistem bintang seperti itu sangat jarang. Dipercaya bahwa dalam radius 130 tahun cahaya dari Matahari hanya ada dua bintang seperti itu - Castor di konstelasi Gemini dan Mizar dengan Alcor. Betapa menakjubkannya bintang yang ada di pegangan Biduk!
Pada malam yang gelap tanpa bulan, jauh dari lampu kota, beberapa ribu bintang terlihat di langit. Kebanyakan dari mereka tersebar di langit secara acak, tetapi di sana-sini kita menemukan “tumpukan” bintang yang aneh seperti Pleiades dan Hyades, serta pola langit yang benar-benar menakjubkan, seperti Biduk. Apakah itu acak? Dan ketika kita melihat dua bintang yang letaknya berdekatan, apakah ini berarti keduanya sebenarnya berdekatan, atau hanya kebetulan berada pada garis pandang yang sama, namun sebenarnya berada pada jarak yang berbeda dari Bumi?
Meskipun pertanyaan-pertanyaan seperti itu telah menyibukkan orang-orang yang penasaran sejak dahulu kala, jawaban-jawaban yang masuk akal baru muncul dalam 100-200 tahun terakhir.
Sejak lama, sifat bintang ganda paling terkenal di langit, Mizar dan Alcor, juga menjadi bahan perdebatan. Anda mungkin pernah melihat pasangan ini karena letaknya di konstelasi. Mizar- bintang kedua di pegangannya, terletak di tikungannya. Alkor adalah pendamping redup Mizar, yang jika dilihat dengan mata telanjang, berada sangat dekat dengan bintang ini, pada jarak sudut sedikit kurang dari setengah ukuran Bulan.
Mizar dan Alcor (dilingkari) adalah sepasang bintang di lekukan pegangan Biduk. Foto: Rogelio Bernal Andreo/APOD
Perselisihannya adalah sebagai berikut: pasangan manakah ini - optik atau fisik? Jika Mizar dan Alcor relatif dekat satu sama lain, maka mereka pasti terhubung satu sama lain melalui gaya tarik-menarik, seperti halnya Matahari terhubung ke planet-planet di tata surya. Bintang ganda seperti itu disebut fisik. Jika letaknya berjauhan satu sama lain dan kebetulan berada di wilayah langit yang sama, maka kita harus menyebut pasangan ini optik.
Meskipun pertanyaan ini mungkin tampak tidak layak untuk mendapat perhatian khusus dan bahkan aneh bagi orang yang tidak terlalu tertarik pada astronomi, pertanyaan ini ada sepanjang sejarah ilmu pengetahuan angkasa, muncul setiap saat seolah-olah entah dari mana dan dalam konteks yang sangat berbeda!
Mizar dan Alcor di zaman kuno
Tidak diragukan lagi kalau Mizar dan Alcor sudah dikenal sejak zaman dahulu kala. Ini mungkin bintang ganda pertama yang diperhatikan dan disorot oleh nenek moyang kita di langit.
Saat itu, pertanyaan tentang sifat bintang diangkat secara serius oleh sedikit orang. Pandangan yang diterima secara umum adalah bahwa Bumi adalah pusat Alam Semesta, di mana berbagai benda langit seperti Bulan, Matahari, planet-planet dan, tentu saja, bintang-bintang berputar. Perbedaan penting antara bintang dan benda langit lainnya adalah bahwa mereka tidak mengubah posisi relatifnya di langit - pola rasi bintang tetap tidak berubah selama berabad-abad. Mereka disebut “bintang tetap”. Dipercayai bahwa bintang-bintang melekat pada bola langit dan mewakili lubang-lubang di cakrawala tempat cahaya ilahi bersinar.
Pengetahuan tentang langit pada waktu itu murni bersifat praktis: Bulan dan Matahari berfungsi untuk menghitung waktu dan kalender, dan bintang-bintang dengan sempurna membantu bernavigasi di ruang angkasa dan tidak tersesat bagi para pelaut, pedagang, atau orang Badui di dunia. gurun.
Mizar dan Alcor digunakan oleh orang yang berbeda untuk menguji ketajaman dan sensitivitas penglihatan. Ada legenda bahwa di tentara Persia ini adalah salah satu ujian ketika memilih prajurit elit, dan para pengembara di Timur Tengah memeriksa penglihatan para pemuda menggunakan bintang-bintang ini. Pepatah Arab “melihat Alcor, tetapi tidak memperhatikan Bulan” ditujukan kepada seseorang yang “hanya memperhatikan hal-hal sepele, tetapi tidak memahami hal-hal yang serius”.
Terlepas dari kenyataan bahwa “Tes Mata Arab” telah dikenal selama berabad-abad, saat ini beberapa astronom mempertanyakan apakah pasangan Mizar-Alcor diambil sebagai tes, karena menurut mereka, penglihatan yang sangat tajam tidak perlu. karena untuk membedakan kedua bintang ini di langit gurun yang cerah. Sir Patrick Moore bahkan percaya bahwa alih-alih Alcor, bintang lain yang lebih redup diambil di sebelah Mizar. Namun dokter mata menganggap Alcor cukup redup untuk menyesuaikan dengan huruf terkecil dalam tes Snellen yang terkenal.
Tampaknya nama-nama bintang ini sudah ada sejak berabad-abad yang lalu. Dalam buku-buku populer tentang astronomi, Mizar dan Alcor sering diterjemahkan sebagai Kuda Dan Pengendara. Namun, nama ini hanya muncul pada Johann Bayer dalam atlas langitnya yang terkenal Uranometria (1603) dan bukan sebagai terjemahan, melainkan sebagai nama Latin dari bintang-bintang tersebut.
Apa yang dimaksud dengan Mizar dan Alcor? Seribu tahun yang lalu, orang Arab menyebut Mizar Mirak (atau Merak), sama persis dengan bintang epsilon dan beta Ursa Major. Pada zaman dahulu sering terjadi kebingungan mengenai bintang mana yang harus diberi nama dengan nama ini, dan orang-orang Arab menemukan nama alternatif untuk Mizar: Anak al Banat(Leher anak perempuan). Bintang tersebut menerima nama "Mizar" sekitar 400 tahun yang lalu, ketika Scaliger tiba-tiba mulai menyebutnya demikian. Diterjemahkan dari bahasa Arab, Mizar artinya Sabuk atau Selempang. Meskipun nama aneh ini diperkenalkan tanpa alasan apa pun, nama itu tetap melekat.
Rekan Mizar, Alcor, mungkin mengambil namanya dari kata yang sama dengan bintang paling terang di Ursa Major, Alioth. Beberapa peneliti percaya bahwa ini adalah penyimpangan dari kata "al-Jain" (indeks). Orang Arab lebih sering menyebut bintang ini dengan kata Suha yang artinya Tidak Penting, Lemah.
Mizar dan Alcor melalui teleskop
Jika Anda memiliki teleskop, pastikan untuk melihat Mizar dan Alcor melaluinya: bersama dengan bintang-bintang di sekitarnya, mereka membentuk salah satu objek terindah di langit! Sebuah instrumen kecil dapat digunakan untuk observasi; Anda perlu melihat perbesaran minimum.
Warna bintang - berlian putih, atau, seperti yang dikatakan Allen, murid terkenal dari nama-nama surgawi, “zamrud muda.” Jarak sudut antara Mizar dan Alcor adalah 708,55″ atau 11,8′. Dalam bidang pandang yang sama dengan Mizar dan Alcor, Anda akan menemukan beberapa bintang lagi yang melengkapi gambar, seolah menaungi pasangan terang tersebut. Yang paling patut diperhatikan adalah bintang berkekuatan 7 yang terletak di antara keduanya: ini adalah “bintang Ludwig”, yang disebut oleh salah satu astronom Jerman abad ke-18. Ini bukan bagian dari sistem Mizar dan Alcor, karena merupakan contoh mencolok dari satelit optik!
Sekarang lihat lebih dekat! Bintang terang Mizar di teleskop terbagi menjadi dua bintang yang sangat dekat satu sama lain! Ternyata selain Alcor, Mizar punya satelit lain, dan bintang ganda tersebut sebenarnya adalah bintang rangkap tiga!
Sketsa amatir pasangan Mizar-Alcor, dibuat melalui teleskop 16 inci dengan perbesaran 260x. Mizar (kanan) terdiri dari dua bintang putih yang berjarak berdekatan. Alcor ada pada gambar di sebelah kiri. Di antara bintang-bintang ada bintang kuning - Sidus Ludoviciana atau bintang Ludwig, dinamai demikian oleh Profesor Johann Liebknecht untuk menghormati gurunya, Ludwig V, Landgrave dari Hesse-Darmstadt. Meskipun Bintang Ludwig berwarna kuning pada gambar ini, ia termasuk dalam kelas spektral A dan oleh karena itu seharusnya berwarna putih kebiruan. Bersama dengan bintang-bintang yang lebih lemah, ia merupakan satelit optik Mizar dan Alcor. Sumber: Iain P./CloudyNights.com
Jarak antar bintang Mizar A Dan Mizar B adalah 14,4″; bintang utama berkekuatan 2,27 m, pendampingnya adalah bintang putih yang sama - 3,95 m. Kecerahan satelit hampir sama dengan Alcor (4,01 m).
Seringkali keliru ditulis bahwa satelit Mizar pertama kali dilihat oleh Riccioli pada tahun 1650, namun nyatanya dualitas bintang ditemukan oleh teman sekaligus murid Galileo, seorang ahli matematika. Benedetto Castelli, 7 Januari 1617, yang ia sebutkan dalam salah satu suratnya kepada ilmuwan besar itu. Dan pada tanggal 15 Januari 1617, Mizar A dan Mizar B sudah diamati oleh Galileo sendiri.
Dan di sini Mizar dan Alcor pertama kali muncul di panggung ilmiah sebagai bintang ganda yang penting.
Mizar dan Alcor vs Galileo
Seperti yang Anda ketahui, Galileo Galilei dianggap sebagai orang pertama yang melihat langit melalui teleskop. Saat itu terjadi pada tahun 1609, ketika terjadi pergulatan sengit di dunia ilmiah antara sistem struktural Alam Semesta. Sistem dunia Ptolemeus, yang didasarkan pada ajaran Aristoteles yang agung berusia dua ribu tahun, berpendapat bahwa Bumi adalah pusat Alam Semesta, dan semua benda langit lainnya berputar mengelilinginya, termasuk Matahari, Bulan, planet dan bintang. Pada saat itu, teori ini sangat logis, karena benda-benda langit benar-benar berputar mengelilingi kita, membuat revolusi dalam sehari! (Dengan Matahari, Bulan, dan planet-planet, situasinya menjadi lebih rumit, karena mereka juga bergerak melawan latar belakang bintang, namun teori Ptolemeus juga membahas hal ini.)
Dibandingkan dengan gambaran dunia Ptolemeus, sistem Copernicus bersifat revolusioner: sistem ini menempatkan Matahari sebagai pusatnya, bukan Bumi, sehingga menjadikan Bumi hanya sebuah planet biasa. Saat ini hal ini tampak jelas, namun 400 tahun yang lalu Bumi tidak dianggap sebagai planet!
Galileo adalah pendukung setia sistem Copernicus, dan pengamatan melalui teleskop hanya membantunya memastikan hal ini. Penemuan pertama yang dibuat oleh Galileo dengan menggunakan instrumennya yang sangat kecil sungguh menakjubkan. Ternyata Bima Sakti merupakan kumpulan besar bintang yang sangat redup, planet-planetnya memiliki piringan seperti Matahari dan Bulan, serta Venus dan Merkurius menunjukkan fase iluminasi yang mirip dengan Bulan. Yupiter dikelilingi oleh satelit-satelit, seolah-olah mempertunjukkan Tata Surya menurut Copernicus dalam bentuk mini... Pada saat itu, semua ini tampak begitu luar biasa sehingga banyak ilmuwan dan orang-orang yang tercerahkan benar-benar menolak untuk mempercayainya. Ada kasus yang diketahui ketika Galileo mengatur pengamatan publik terhadap satelit Yupiter, di mana orang-orang, yang melihat melalui teleskop, mengatakan bahwa mereka tidak melihat satu pun satelit!
Meski demikian, tampaknya teleskop akan segera melakukan revolusi, mematahkan pandangan lama tentang dunia dan membenarkan pandangan Copernicus, Galileo, Giordano Bruno...
Tidak begitu! Banyak orang sezaman Galileo tidak mau menerima teori Copernicus, karena menurut mereka, teori itu kurang konsisten dengan fakta yang diamati dibandingkan teori Ptolemeus! Bahkan penemuan yang dilakukan dengan bantuan teleskop dan menunjukkan bahwa ilmuwan Polandia itu benar bukanlah argumen yang cukup. Penentang Copernicus terus mempertahankan dunia menurut Ptolemy (dengan berbagai variasi) - dan, yang mengejutkan, para ilmuwan ini mempertahankan pandangan mereka... juga teleskop!
Saat ini dalam literatur populer sudah lazim untuk tidak menyebutkan bahwa pada saat itu teleskop berfungsi untuk kedua pihak yang berkonflik. Berikut ini hanya dua momen dalam perang pandangan dunia yang melibatkan pasangan kita, Mizar dan Alcor.
Seberapa jauh bintang dari kita?
Galileo percaya bahwa bintang-bintang adalah matahari yang jauh, yang berarti ukuran alam semesta sangatlah besar. Tetapi Mungkinkah mengetahui jarak ke bintang?
Orang-orang telah belajar menentukan jarak suatu benda yang jauh dengan menggunakan triangulasi. Esensinya sederhana. Lihatlah teks ini terlebih dahulu dengan mata kiri Anda dan kemudian dengan mata kanan Anda. Teksnya telah bergeser, bukan? Hal ini terjadi karena kita melihatnya dari berbagai titik dalam ruang. Mengetahui jarak antar mata (jarak ini disebut basis) dan sudut perpindahan teks, kita dapat mengukur jaraknya tanpa menggunakan penggaris.
Dengan cara yang sama, Anda dapat mengetahui jarak ke objek apa pun, bahkan yang sangat jauh - Anda hanya memerlukan alas yang cukup lebar agar sudut perpindahan objek saat mengamatinya dari titik ekstrem menjadi terlihat.
Mungkinkah mengukur jarak ke bintang dengan cara ini? Jika Ptolemy benar dan Bumi diam, maka tidak. Lebih tepatnya, Anda dapat mencoba menggunakan titik geografis yang berbeda di permukaan planet kita sebagai basis, namun pengamatan yang dilakukan dengan cara ini menunjukkan bahwa bintang-bintang terlalu jauh sehingga basis ini tidak cukup untuk mengukur sudut perpindahannya.
Tetapi jika Copernicus benar, maka muncullah dasar yang sangat baik untuk mengukur bintang - Orbit Bumi mengelilingi Matahari! Dalam enam bulan, Bumi melakukan setengah revolusi mengelilingi Matahari dan berakhir di titik yang berlawanan dengan orbitnya. Jika Anda mengukur posisi sebuah bintang dengan selang waktu enam bulan, maka menurut Copernicus, Anda dapat melihat perpindahan kecilnya di langit (para astronom menyebut perpindahan seperti itu paralaks), dan ini pada akhirnya akan memungkinkan pengukuran jarak ke bintang!
Copernicus mengetahui konsekuensi teorinya dan mencoba menggunakan paralaks bintang sebagai salah satu bukti utama bahwa dia benar. Namun, paralaks tersebut ternyata terlalu kecil untuk dideteksi dengan mata telanjang. Baik Copernicus sendiri maupun Tycho Brahe yang agung tidak berhasil melakukan hal ini.
Mungkin teleskop bisa membantu?
Galileo beralasan seperti ini. Jika bintang-bintang adalah matahari yang sangat jauh dan kecerahannya kira-kira sama, maka masuk akal untuk berasumsi demikian Semakin redup bintangnya, semakin jauh jaraknya dari kita. Jika kita mengambil dua bintang, yang satu terang dan yang lainnya redup, maka kita dapat berasumsi bahwa paralaks bintang terang akan lebih besar daripada paralaks bintang redup. Artinya, Anda perlu mengambil sepasang bintang dengan kecerahan berbeda yang letaknya berdekatan dan mengukur jarak di antara keduanya dengan selang waktu enam bulan. Hal ini lebih mudah dilakukan daripada mengukur perpindahan masing-masing bintang secara terpisah. (Galileo meminjam ide-ide ini dari Ludovico Ramponi.)
Pasangan bintang yang paling alami adalah Mizar dan Alcor. Benedetto Castelli, yang telah kami sebutkan, mengusulkan penggunaan bintang ketiga yang terletak di antara Mizar dan Alcor, bintang yang sama dari Louis. Ketiga bintang tersebut memiliki kecerahan yang berbeda: Mizar adalah yang paling terang, dan bintang Louis lebih redup dibandingkan Mizar dan Alcor. Artinya ketiga bintang tersebut akan menunjukkan paralaks yang berbeda. Selain itu, mengukur sudut perpindahan tampaknya bukan tugas yang sulit karena bintang Louis membentuk segitiga hampir sama kaki dengan Mizar dan Alcor, perubahan sisi-sisinya akan langsung menarik perhatian.
Galileo menjadi tertarik dengan gagasan ini; Gambarnya tentang tudung khusus untuk teleskop dengan potongan untuk ketiga bintang ini telah dilestarikan. Tudung lensa seperti itu akan membantu mengukur sudut dengan lebih akurat.
Gambar Castelli (kiri) menunjukkan Mizar (A), Alcor (B) dan Bintang Louis (C). Di sebelah kanan adalah sketsa Galileo tentang tudung lensa segitiga untuk mengamati paralaks Mizar. Sumber: Siebert, JHA 2005
Saat itulah Castelli membuat penemuannya: dia menemukan bahwa Mizar sendiri terdiri dari dua bintang, bintang kedua memiliki kecerahan yang sebanding dengan Alcor. Letaknya lebih dekat satu sama lain dibandingkan Alcor dengan Mizar. Kami tidak dapat memikirkan pasangan yang lebih baik untuk pengukuran paralaks!
Castelli, Galileo dan beberapa ilmuwan lain pada masa itu mencoba lebih dari satu kali untuk mendeteksi perpindahan Mizar A relatif terhadap Mizar B. Dan setiap kali tidak berhasil. Galileo kesal saat menyadari bahwa bintang-bintang ternyata jauh dari Bumi daripada yang ia duga sebelumnya. Dan lawan-lawannya menang - karena tidak ada paralaks yang teramati, maka teori Copernicus salah!
Saat ini kita mengetahui bahwa paralaks bintang sangatlah kecil dan jauh melampaui keakuratan pengamatan pada masa itu. Selain itu, baik Galileo maupun astronom lainnya berangkat dari premis bahwa dualitas Mizar adalah optik. Namun tidak demikian: Mizar A dan Mizar B adalah pasangan fisik; mereka berdekatan satu sama lain, yang berarti mereka menunjukkan paralaks yang sama.
Dan di sini kita kembali ke pertanyaan tentang bintang ganda. Ternyata 400 tahun yang lalu, hanya sedikit orang yang secara serius mengira bahwa dua bintang yang letaknya berdekatan di langit dapat terhubung secara fisik satu sama lain. Seperti yang Anda lihat, secara default diyakini bahwa semua bintang ganda di langit (beberapa di antaranya diketahui) adalah optik. Hanya setelah penemuan banyak teleskopik ganda, setelah Newton merumuskan hukum mekanika yang terkenal, sudut pandang mulai berubah.
Ukuran bintang
Hal kedua yang menarik minat para astronom pada masa itu adalah ukuran bintang. Jika Anda dapat mengukur piringan bintang dengan mata telanjang atau menggunakan teleskop dan membandingkannya dengan piringan Matahari yang terlihat, Anda dapat mengetahui seberapa jauh jarak bintang dari Bumi dibandingkan Matahari.
Memang benar, para astronom telah berhasil “melihat” piringan bintang dan bahkan mengukurnya. Ukuran Sirius, sebagai bintang paling terang di langit, adalah yang terbesar dan menurut Tycho Brahe adalah 0,61 diameter Bumi. Alcor mengambil standar bintang redup; Diameter Alcor menurut Brahe hanya 0,15 dari diameter planet kita.
Belakangan, Riccioli melakukan hal yang sama, namun dengan bantuan teleskop. Di teleskop, “cakram” bintang, tidak seperti planet, tidak bertambah besar, tetapi masih terlihat. Dengan menggunakan Alcor sebagai contoh, Riccioli menunjukkan bahwa jika kita mengambil jarak ke bintang-bintang berdasarkan teori Copernicus, maka ukurannya menjadi sangat besar - seukuran orbit bumi dan bahkan lebih besar lagi! Kemudian hal itu tampak sangat mustahil. Riccioli berhasil menggunakan argumen ini untuk menyerang Copernicus dan para pengikutnya.
Apa yang para astronom masa lalu duga adalah piringan sebuah bintang sebenarnya adalah lingkaran Airy, sebuah piringan difraksi yang menandai batas resolusi teleskop. Sumber: fotografilife.com
Tentu saja, tidak ada “cakram” bintang yang dapat dilihat melalui teleskop. Apa yang diamati para astronom adalah hamburan cahaya terang dari bintang pada retina mata: dengan menghilangkan kelebihan cahaya dengan tudung lensa, bintang dapat terlihat hampir seperti sebuah titik. Namun, dengan perbesaran yang sangat besar, para astronom masih melihat piringan yang dikelilingi cincin. Inilah yang disebut piringan Airy, yang terbentuk sebagai hasil difraksi cahaya dan tidak ada hubungannya dengan piringan bintang yang sebenarnya.
Mizar adalah yang pertama dalam segala hal
Lambat laun, para astronom menyadari betapa besarnya skala alam semesta. William Herschel, astronom terkenal abad ke-18, penemu Uranus dan perintis penjelajah nebula, mempelajari bintang ganda selama beberapa dekade. Dia menemukan dan mendeskripsikan ratusan bintang ganda, dan menemukan gerakan orbital di beberapa di antaranya! Pada awal abad ke-19, tidak ada keraguan bahwa setidaknya beberapa dari bintang ganda dan banyak bintang terhubung secara fisik.
Paralaks bintang ditemukan; Para astronom mampu menentukan jarak terdekat. Ternyata bahkan bintang-bintang terdekat pun berjarak jauh lebih jauh dari yang dibayangkan para astronom pada zaman Galileo dalam fantasi terliar mereka.
Mizar dan Alcor terletak sekitar 80 tahun cahaya dari Bumi. Foto: DSS2
Bagaimana dengan Mizar dan Alcor? Ternyata itu mereka terbang melintasi ruang angkasa dengan arah yang kira-kira sama, serta 4 bintang terang lainnya dari ember Ursa Major. Jelas sekali, Biduk adalah inti dari gugus bintang terbuka di dekatnya, yang anggotanya tersebar di seluruh langit.
Namun apakah pasangan tersebut merupakan kembaran fisik atau hanya anggota dari cluster yang sama, masih belum jelas. Para astronom menentukan jarak ke Mizar dan Alcor: ternyata kira-kira 80 tahun cahaya. Mengetahui bahwa bintang-bintang di langit terpisah hampir 12 menit busur, para astronom telah menghitung bahwa sebenarnya jarak antar bintang adalah puluhan ribu unit astronomi! (1 AU sama dengan jarak rata-rata Bumi ke Matahari, yaitu sekitar 150 juta kilometer.)
Pada jarak yang begitu jauh, bintang hanya dapat terikat secara gravitasi jika massanya cukup besar. Bahkan 100 tahun yang lalu, para astronom percaya bahwa total massa bintang-bintang di sistem ini tidak cukup untuk mempertahankannya di orbit. Namun seiring berjalannya waktu, detail menarik mulai bermunculan.
Kami sebutkan di atas bahwa Mizar dan Alcor tampaknya merupakan bintang ganda pertama yang teridentifikasi di langit. Dan Mizar adalah bintang ganda pertama yang ditemukan melalui teleskop. Namun daftar “yang pertama” Mizar tidak berakhir di situ!
Pada tahun 1857 Mizar menjadi bintang ganda pertama yang difoto. Daguerreotype diperoleh di Harvard Observatory oleh Bond Jr. (7 tahun sebelumnya, Bond Sr. memotret Vega, bintang pertama di langit malam, di observatorium yang sama!)
Pada tahun 1890 Mizar menjadi bintang biner spektroskopi pertama yang ditemukan. Dengan mempelajari pergeseran garis serapan pada spektrum Mizar A, astronom Pickering sampai pada kesimpulan bahwa hal itu terjadi sendiri terdiri dari dua bintang yang mengorbit pada pusat massa yang sama dengan jangka waktu hanya 104 hari!(Kemudian periode ini disempurnakan secara signifikan dan ternyata sama dengan 20 hari.) Jadi Mizar bintang tiga, dan sistem Mizar-Alcor, jika kedua bintang ini terhubung secara fisik, akan menjadi sistem bintang empat kali lipat!
Bintang-bintang yang termasuk dalam sistem Mizar A letaknya sangat dekat sehingga tidak dapat dilihat satu per satu dengan teleskop apa pun. Namun ternyata bisa dipisahkan dengan menggunakan interferometri. Pada tahun 1925, Mizar A menjadi salah satu bintang ganda pertama yang jarak antar komponennya diukur secara interferometri.
Namun sebelumnya, pada tahun 1908, ditemukan hal itu Mizar B juga merupakan bintang ganda! Penemuan ini dilakukan dengan cara serupa - melalui pergerakan garis-garis dalam spektrum bintang. Pasangan ini melakukan revolusi penuh dalam 175 hari Bumi.
Apa hasil akhirnya? Mizar muncul di hadapan kita sebagai sistem empat bintang! Kedua pasangan tersebut dapat dilihat secara terpisah - Mizar A dan Mizar B terlihat, seperti yang telah kita lihat, bahkan dengan teleskop paling sederhana, namun membagi pasangan itu sendiri menjadi komponen-komponen individual hanya mungkin dilakukan dengan menggunakan teknik astrofisika.
Dan lagi-lagi muncul pertanyaan: apakah dalam sistem Mizar - Alcor tidak ada dua bintang, melainkan keseluruhan lima, maka mungkin massa total komponen tersebut cukup untuk menyediakan hubungan gravitasi antara Mizar dan Alcor?
Mizar dan Alcor - sistem enam kali lipat
Perselisihan ini tampaknya berakhir pada tahun 2010, ketika tim astronom yang dipimpin oleh Eric Mamazek ( Eric Mamajec) menemukan... satelit bintang Alcor! Alcor B ternyata merupakan katai merah khas, yang terletak hanya 1 detik busur dari bintang utama. Sangat redup sehingga tenggelam dalam sinar Alcor. Untuk mendeteksinya kami harus menggunakan kamera inframerah teleskop 6,5 meter MMT di Arizona, dilengkapi dengan optik adaptif.
Bintang Alcor dan rekannya (dilingkari). Gambar diambil dalam jangkauan inframerah. Kilauan Alcor yang cerah dinetralkan oleh tudung lensa pelindung.