Halo Sobat100, it's Science time. Well, Sobat100 di tengah kemeriahan Asian Games 2018 di Jakarta - Palembang, agar berimbang kali ini tim100 akan membahas tentang sains. Pada 21 Agustus 1995 (tepatnya 23 tahun yang lalu) telah wafat ilmuwan besar asal India, Subrahmanyan Chandrasekhar. Chandrasekhar lahir di Lahore, Punjab (sekarang wilayah Pakistan) pada 19 September 1910.[1]  

File:ChandraNobel.png

Chandrasekhar dianugerahi Hadiah Nobel Fisika tahun 1983 bersama William A. Fowler untuk "studi teoritis yang penting tentang proses fisika bagi struktur dan evolusi bintang-bintang". Formula matematisnya tentang evolusi bintang menghasilkan banyak model teoritis terbaik saat ini dari tahap evolusi selanjutnya bagi bintang masif dan lubang hitam.[2]

Gambaran singkat mengenai evolusi bintang bisa sobat100 lihat dalam video berikut ini

Chandrasekhar bekerja pada berbagai macam masalah fisika dalam hidupnya. Beliau berkontribusi pada pemahaman kontemporer tentang struktur bintang, katai putih, dinamika bintang, proses stokastik, transfer radiasi, teori kuantum dari anion hidrogen, hidrodinamik dan stabilitas hidromagnetik, turbulensi, kesetimbangan dan stabilitas angka ellipsoidal dari ekuilibrium, relativitas umum, teori matematika dari lubang hitam dan teori tumbukan gelombang gravitasi.[3] Di Universitas Cambridge, ia mengembangkan model teoritis yang menjelaskan struktur bintang katai putih yang memperhitungkan variasi relativistik massa dengan kecepatan elektron yang terdiri dari materi yang berdegenerasi.

File:Sir CV Raman.JPG

Pada tahun 1930, pamannya (Sir Chandrasekhara Venkata Raman) meraih hadiah Nobel di bidang fisika. Raman berjasa atas penemuannya bahwa ketika cahaya melintasi materi transparan, sebagian cahaya yang dibengkokkan mengubah panjang gelombang (dikenal dengan efek Raman atau hamburan Raman).[4]

BATAS CHANDRASEKHAR

Pada tahun yang sama, Chandrasekhar menunjukkan bahwa massa bintang katai putih tidak dapat melebihi 1,44 kali massa dari Matahari kita (dikenal dengan batas Chandrasekhar). Nilai ini bisa dihitung dengan rumus sebagai berikut

{\displaystyle M_{\rm {limit}}={\frac {\omega _{3}^{0}{\sqrt {3\pi }}}{2}}\left({\frac {\hbar c}{G}}\right)^{\frac {3}{2}}{\frac {1}{(\mu _{\text{e}}m_{\text{H}})^{2}}}}

yang mana 

  •  : konstanta Planck tereduksi (konstanta Dirac) yang memiliki nilai
    {\displaystyle \hbar ={{h} \over {2\pi }}=1.054\ 571\ 800(13)\times 10^{-34}\ {\text{J}}{\cdot }{\text{s}}/{\text{rad}}=6.582\ 119\ 514(40)\times 10^{-16}\ {\text{eV}}{\cdot }{\text{s}}/{\text{rad}}}
  • c : kecepatan cahaya (yang memiliki nilai 299 792 458 m/s atau biasa dibulatkan menjadi 300 km/s)
  • G : konstanta gravitasi (yang bernilai 6,674 × 1011 N·kg–2·m2)
  • e : rata-rata berat molekul per elektron, yang nilainya bergantung pada komposisi kimia pada bintang. 
  • mH : massa atom hidrogen (1,007 84 u - 1,008 11 u)
  • 03  2,018236 adalah konstanta yang berhubungan dengan solusi persamaan Lane–Emden.
  • As c/G adalah massa Planck yang bernilai  1.220910×1019 GeV/c2 = 2,176470(51) × 108 kg = 21,76470 g = 1,3107 × 1019 u

Selanjutnya, Chandrasekhar merevisi model-model dinamika bintang yang digariskan oleh Jan Oort dan yang lain dengan mempertimbangkan efek medan gravitasi yang berfluktuasi dalam Bima Sakti pada bintang yang berputar di sekitar pusat galaksi. Solusinya untuk masalah dinamis yang kompleks ini melibatkan dua puluh persamaan diferensial parsial, menggambarkan kuantitas baru yang disebutnya 'gesekan dinamis', yang memiliki efek ganda melambatkan bintang dan membantu menstabilkan kelompok bintang. Chandrasekhar memperluas analisis ini ke medium antarbintang, menunjukkan bahwa awan gas dan debu galaksi terdistribusi sangat tidak merata.

Atas kontribusinya dalam bidang Astrofisika, namanya diabadikan dalam beberapa hal, berikut di antaranya.

Observatori Sinar-X Chandra

Sebelumnya dikenal sebagai Advanced Astrophysics Facility-X (AXAF), adalah observatorium ruang angkasa yang diluncurkan pada STS-93 oleh NASA pada 23 Juli 1999. Chandra sensitif terhadap sumber sinar-X 100 kali lebih redup dari pada teleskop sinar-X sebelumnya (dimungkinkan oleh resolusi sudut yang tinggi dari cerminnya). Karena atmosfer Bumi menyerap sebagian besar sinar-X, mereka tidak terdeteksi dari teleskop berbasis Bumi; oleh karena itu teleskop berbasis ruang angkasa diperlukan untuk melakukan pengamatan ini. Chandra adalah satelit Bumi dengan durasi orbit adalah 64 jam, dan misinya sedang berlangsung pada 2018.

Chandra artist illustration.jpg

Hasil pengamatan Observatori Sinar-X Chandra bisa sobat100 ikuti di channel youtubenya

Bilangan Chandrasekhar

Bilangan Chandrasekhar adalah kuantitas tak berdimensi yang digunakan dalam konveksi magnetik untuk mewakili rasio gaya Lorentz terhadap viskositas. Fungsi utama Bilangan Chandrasekhar adalah sebagai ukuran medan magnet, yang sebanding dengan kuadrat medan magnet karakteristik dalam suatu sistem.[5]

Bilangan Chandrasekhar biasanya dilambangkan dengan huruf Q, dan dimotivasi oleh bentuk tak berdimensi persamaan Navier-Stokes dengan adanya gaya magnet dalam persamaan magnetohidrodinamika:

{\displaystyle {\frac {1}{\sigma }}\left({\frac {\partial ^{}\mathbf {u} }{\partial t^{}}}\ +\ (\mathbf {u} \cdot \nabla )\mathbf {u} \right)\ =\ -{\mathbf {\nabla } }p\ +\ \nabla ^{2}\mathbf {u} \ +{\frac {\sigma }{\zeta }}{Q}\ ({\mathbf {\nabla } }\wedge \mathbf {B} )\wedge \mathbf {B} ,}

di mana \(\sigma\) adalah bilangan Prandtl, dan \(\zeta\) adalah bilangan Prandtl magnetik.

Bilangan Chandrasekhar didefinisikan sebagai berikut: [1]

{\displaystyle {Q}\ =\ {\frac {{B_{0}}^{2}d^{2}}{\mu _{0}\rho \nu \lambda }}}

di mana \(\mu_0\) adalah permeabilitas magnetik, \(\rho\) adalah densitas fluida, \(\nu\) adalah viskositas kinematik, dan  \(\lambda\) adalah difusivitas magnetik. B0 dan d adalah medan magnet karakteristik dan skala panjang sistem masing-masing.

Ini terkait dengan bilangan Hartmann, H, oleh relasinya:

{\displaystyle Q\ {=}\ H^{2}\ }

Asteroid 1958 Chandra

Asteroid 1958 Chandra adalah sebutan sementara 1970 SB yang merupakan asteroid karbon dari daerah luar sabuk asteroid, dengan diameter sekitar 35 kilometer. Asteroid ini ditemukan pada 24 September 1970, oleh astronom Argentina Carlos Cesco di Stasiun Selatan Yale-Columbia dari Leoncito Astronomical Complex di San Juan, Argentina.[6]

Asteroid 1958 Chandra adalah asteroid tipe-C gelap yang mengorbit Matahari di luar sabuk utama pada jarak 2,6–3,6 SA setiap 5 tahun dan 6 bulan (1 997 hari). Orbitnya memiliki eksentrisitas 0,17 dan kemiringan 11 ° terhadap ekliptika.[7] Pada April 1947, asteroid ini pertama kali diidentifikasi sebagai 1947 HD di Observatori Algiers. Observasi tubuh dimulai 16 tahun sebelum pengamatan penemuan resminya dengan precoveri diambil di Observatori Palomar pada tahun 1954.[6]

Pada bulan Desember 2010, sebuah rotasi pembelokan cahaya diperoleh untuk asteroid ini dari pengamatan fotometri di AS Palomar Transient Factory, California. Dari pengamatan ini memberikan data : periode rotasi 7,0571 ± 0,0029 jam dengan variasi kecerahan 0,35 besarnya (U = 2).[8] Pembelokan cahaya yang kedua, diperoleh astronom amatir Italia, Silvano Casulli pada Agustus 2014, memberikan periode konkuren 7,070 ± 0,004 jam dengan amplitudo sebesar 0,38 (U = 3 -).[9]

Menurut survei yang dilakukan oleh misi NEOWISE (NASA Wide-field Infrared Survey Explorer), asteroid ini berukuran 36,2 kilometer dengan diameter dan permukaannya memiliki albedo 0,07,[10] sedangkan Collaborative Asteroid Lightcurve Link memperoleh nilai albedo 0,05 dan diameter 33,8 kilometer dengan magnitudo absolut 11,2.[6]

Teleskop Himalaya Chandra

Teleskop Himalaya Chandra adalah teleskop infra merah-optik berdiameter 2,01 meter (6,5 kaki).[11] Teleskop ini berisi sistem Ritchey-Chretien yang dimodifikasi dengan cermin utama terbuat dari keramik ULE yang dirancang untuk menahan suhu rendah yang dialaminya.[12] Teleskop ini diproduksi oleh Electro-Optical System Technologies Inc. di Tucson, Arizona, USA. Teleskop dipasang dengan 3 instrumen sains yang disebut Himalaya Faint Object Spectrograph (HFOSC), imager dekat-IR dan CCD imager optik.[11] Teleskop ini dioperasikan dari jarak jauh melalui tautan satelit INSAT-3B yang memungkinkan pengoperasian bahkan di suhu di bawah nol pada musim dingin.[12]

Penampakan Teleskop Himalaya Chandra bisa Sobat100 lihat di video berikut ini

 

OK itu tadi pencapaian dari Chandrasekhar dan beberapa warisannya yang masih bisa sobat100 hingga saat ini. Semoga tetap menginspirasi sobat100 agar terus berkarya.
Salam100

 

 

DAFTAR PUSTAKA

[1] Wali, K. C. 1991. Chandra : a biography of S. Chandrasekhar. Chicago: University of Chicago Press. halaman : 9. 

[2] Vishveshwara, C.V. 2000. Leaves from an unwritten diary: S. Chandrasekhar, Reminiscences and Reflections. Current Science. 78 (8): 1025–1033.

[3] O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. 2005. Subrahmanyan Chandrasekhar. Biographies. Scotland : School of Mathematics and Statistics University of St Andrews.

[4] Nobel Committee. 1965. Nobel Lectures, Physics 1922-1941. Amsterdam : Elsevier Publishing Company.

[5] N.E. Hurlburt, P.C. Matthews and A.M. Rucklidge. 2000. Solar Magnetoconvection. Solar Physics, 192, halaman 109-118.

[6] IAU. 2018. 1958 Chandra (1970 SB). Minor Planet Center. 

[7] NASA. 2018. JPL Small-Body Database Browser: 1958 Chandra (1970 SB). Jet Propulsion Laboratory. 

[8] Waszczak, Adam; Chang, Chan-Kao; Ofek, Eran O.; Laher, Russ; Masci, Frank; Levitan, David; dkk. 2015. Asteroid Light Curves from the Palomar Transient Factory Survey: Rotation Periods and Phase Functions from Sparse Photometry. The Astronomical Journal. 150 (3): 35.

[9] Behrend, Raoul. 2015. Asteroids and comets rotation curves – (1958) Chandra. Geneva Observatory.

[10] Mainzer, A.; Grav, T.; Masiero, J.; Hand, E.; Bauer, J.; Tholen, D.; dkk. 2011. NEOWISE Studies of Spectrophotometrically Classified Asteroids: Preliminary Results. The Astrophysical Journal. 741 (2): 25. 

[11] Pallava Bagla. 2002. India Unveils World's Highest Observatory. National Geographic New.

[12]  Ravi Sharma. 2004. A stellar acquisition. Wayback Machine., Frontline (Volume 18 - Issue 20, 29 Sep - 12 Oct 2001).