Ujian Akhir Semester

AS5005 Kapita Selekta Astronomi (3 SKS) Rabu, 10 Desember 2014

Sifat : Take home test

(Jawaban dikirim via email paling telat tgl 14 Des pukul 9.00 WIB)

1. (Nilai 20) Diketahui kerapatan lokal dark matter di sekitar Matahari adalah

0,3 GeVcm-3. Andaikan bahwa seluruh dark matter halo di Galaksi berupa

MACHO yang bermassa seperti Jupiter (10-3 M

), berapakah jarak MACHO

yang terdekat yang Anda harapkan ? Seberapa sering MACHO melintas

dalam radius 1 AU dari Matahari ? Jelaskan asumsi yang Anda ambil.

2. (Nilai 15) Jelaskan mengapa neutrino tidak dapat menjadi kandidat untuk

dark matter !

3. (Nilai 15) Seberkas cahaya menyentuh permukaan Bumi. Tentukan besar

sudut belok yang dialami berkas cahaya tersebut akibat pelensaan gravitasi

oleh Bumi !

4. (Nilai 50) Supernova tipe Ia dapat digunakan sebagai standard candle dan

dipakai untuk mendapatkan parameter-parameter kosmologis. Magnitudo

mutlak SN Ia pada puncak kecerlangan dalam pita B adalah MB = -19,3 0,3

(Astier 2006). Untuk mendapatkan modulus jarak, Conley et al. (2011)

mengoreksi magnitudo semu hasil pengamatan dengan parameter stretch (s)

dan warna (c) sbb:

csmm Bcorr )1(

di mana mB adalah magnitudo semu puncak pada pita B dalam kerangka diam, 12,0

10,043,1

dan 12,0

10,026,3

.

Jika diberikan data SN Ia seperti pada lampiran, lakukanlah hal-hal berikut:

a. Plotkan titik-titik data SN Ia dalam diagram Hubble yang menyatakan

hubungan antara redshift pada sumbu-x (nyatakan dalam skala logaritmik)

dan modulus jarak terkoreksi mcorr - MB.

b. Tentukanlah konstanta Hubble H0 dengan melakukan fitting hubungan

antara redshift dan modulus jarak terkoreksi dengan menggunakan data

SN Ia pada redshift rendah (z 0,1).

c. Plotkan dalam satu gambar, 3 kurva teori yang menunjukkan hubungan

redshift dengan modulus jarak untuk model alam semesta dengan

(i). (m,, ) = (0,3 , 0,7)

(ii). (m,, ) = (0,3 , 0,0)

(iii) (m,, ) = (1,0 , 0,0)

Berikan komentar Anda mengenai perbandingan data dan kurva model.

d. Bagaimana Anda dapat menyimpulkan dari data SN Ia bahwa alam

semesta mengembang dipercepat?