Page 152 - ASTRONOMI DAN ASTROFISIKA

3. Pergeseran Merah Gravitasi

Pandangan Einstein tentang gravitasi adalah efek dari kelengkungan ruang
waktu, sehingga cahaya pun akan merasakan efeknya. Suatu foton yang bergerak
menjauh dari medan gravitasi akan mengalami geser merah (redshift) sedangkan
foton yang bergerak ke arah medan gravitasi akan mengalami geser biru
(blueshift). Secara sederhana dapat dijelaskan jika suatu foton melepaskan diri dari
suatu medan gravitasi maka ia perlu melepaskan energi sehingga energi foton akan
berkurang, akibatnya panjang gelombang bergeser ke arah yang lebih panjang atau
menjadi lebih merah.

Menurut Planck, energi total foton adalah:

hc
mc  h  
2


h
Sehingga ―massa‖ foton,m 
c 
Energi gravitasi foton dari suatu sumber medan gravitasi bermassa M

GMm
E  
g
r

GMh
E   r c
g

Energi total foton adalah:

c
E  h  E
 g

hc GMh
E  
 r c

hc  GM 
E   1  (8.21)
  rc 2 

Pada jarak yang sangat jauh dari bintang, foton berada di luar medan
gravitasi bintang, namun demikian total energinya tetap sama, tetapi energinya
sepenuhnya merupakan energi elektromegnetik. Jika panjang gelombang foton
yang berada di luar pengaruh gravitasi bintang ini kita tulis λ 0, maka besar
energinya dapat kita nyatakan dengan

hc
E  h   (8.22)
0
0
 0

Astronomi dan Astrofisika 151