Page 41 - Modul Astrofisika

Struktur bintang

Bintang memperoleh kesetimbangan karena kesetimbangan gravitasi dengan tekanan gas ke luar
bintang (kesetimbangan hidrostatis). Material yang berada di atas disokong oleh tekanan di
bawahnya, semakin ke dalam tekanan semakin besar. Berikut persamaan matematis struktur

bintang pada umumnya:
1. Kesetimbangan Hidrostatis
Bintang mempertahankan bentuknya dari keruntuhan akibat gravitasinya sendiri melalui
kesetimbangan hidrostatis yang ditunjukkan oleh persamaan berikut:

= −
2
Gravitasi cenderung menjadi penyebab keruntuhan bintang ke pusat, sedangkan tekanan gas

dan radiasi di dalam bintang yang mengarah keluar menjadi penyeimbang gaya gravitasi itu
sendiri sehingga bentuk bintang relative tetap.
2. Kontinuitas massa

= 4
2

3. Kekekalan energi
Kekekalan energi dari persamaan di atas menyatakan bahwa di setiap lapisan bintang, seluruh
energi yang datang harus diradiasikan keluar bintang di mana pembangkitan energi utama
terjadi di inti bintang saja.

= 4
2

4. Transpor energi
3
= −
3
4 4 2

Struktur bintang sekelas matahari atau yang lebih kecil

Secara umum, bintang terdiri atas dua bagian utama yaitu struktur dalam (termasuk inti) dan juga

atmosfer. Bintang normal karakteristiknya mirip gas ideal. Gas ideal bukan konduktor yang baik
sehingga transfer panas tidak dapat dilakukan secara konduksi, melainkan secara konveksi dan
radiasi.

Konveksi terjadi ketika terdapat perbedaan temperatur yang cukup besar antara dua lapisan
fluida. Gas dan plasma, dua wujud zat di dalam bintang, berlaku sebagai fluida. Dalam konveksi,
energi dibawa oleh materi (atom-atom) yang bergerak dari lapisan yang bertemperatur tinggi ke
rendah. Seperti yang telah dibicarakan di atas, pembangkitan energi pada bintang-bintang sekelas
matahari atau yang lebih kecil, terutama ditempuh melalui mekanisme rantai proton-proton yang
tidak terlalu peka terhadap suhu, di mana energi yang dihasilkan (E): ∝ . Hal ini
4

menyebabkan temperatur pada lapisan-lapisan di bagian inti tidak terlalu jauh berbeda sehingga
konveksi tidak terjadi. Energi di bagian inti diangkut keluar dengan cara radiasi.

Transpor energi secara radiasi artinya dalam perjalanan foton membebaskan diri dari bintang,
foton akan bertemu dengan atom, foton-foton tersebut diabsorpsi kemudian diemisikan kembali.