Tycho Brahe (1546- 1601)

            Tycho Brahe lahir di skane, Denmark (sekarang menjadi wilayah Swedia), pada 14 Desember 1546 dan meninggal di Praha, Bohemia (sekarang Ceko), 24 Oktober 1601 setelah terserang penyakit selama 11 hari pada umur 54 tahun, dia dikuburkan dengan suatu upacara dalam gereja tyn. Tycho merupakan anak kedua dan putra tertua pasangan otto brahe dan Beate Bille.

Ia  adalah seorang bangsawan Denmark yang terkenal sebagai astronom. Ia memiliki sebuah observatorium yang dinamai Uraniborg, di Pulau Hven, di Selat Oresund yang menjadi lembaga penelitiannya dulu.  Tycho adalah astronom pengamat paling menonjol di zaman pra-teleskop. Akurasi pengamatannya pada posisi bintang dan planet tak tertandingi pada zaman itu.

Untuk penerbitan karyanya, Tycho memiliki mesin cetak dan pabrik kertas. Asistennya yang paling terkenal adalah Johannes Kepler. Setelah kematiannya, catatan-catatannya mengenai gerak Planet Mars membuat Kepler menemukan tiga hukum pergerakan planet yang menyokong teori heliosentris.

Peranan Tycho Brahe Terhadap Perkembangan Ilmu Fisika.

Suatu konjungsi Saturnus dan Yupiter yang terjadi pada bulan Agustus 1563 yang sempat diamati oleh tycho menjadi titik awal karirnya. Meskipun peralatan yang digunakannya hanya sepasang kompas, dia mampu mencatat hasil pengamatannya. Tycho meninggalkan Leipzig pada Mei 1565 dan pergi ke Copenhagen melalui Wittenberg dan Rostock. Selama di Rostock, Tycho bertemu dengan beberapa orang yang sedang memperdalam astrologi, kimia, obat-obatan dan matematika. Dia sempat mengamati gerhana bulan yang terjadi pada 28 Oktober 1566 dan gerhana matahari sebagian yang terjadi pada 9 April 1567. Segera setelah itu dia melakukan berbagai pengamatan, meskipun tanpa peralatan yang lengkap.

Pada 14 Mei 1568, Raja Frederick II dari Denmark secara resmi mengizinkan Tycho untuk melakukan pengamatan di tempat kosong dalam gereja di Roskilde, Zealand. Tycho masuk Universitas Basel pada tahun 1568 dan pada awal tahun 1569 dia pergi ke Augsburg untuk menemui pakar astronomi Cyprian Kleowitz. Di Augsburg Tycho mempunyai teman yang banyak membantunya dalam membuat sebuah quadrant berjari-jari sekitar 76,5 inchi.

Pada tanggal 11 November 1572, Tycho Brahe mencatat kemunculan bintang baru yang sangat terang yang terdapat dalam konstelasi Cassiopeia, bintang itu kemudian diberi nama “ nova “ oleh Tycho.

Dari hari ke hari kecemerlangan bintang meningkat dengan cepat sehingga dapat dilihat pada siang hari.

Kemunculan "nova" di rasi Cassiopeia tersebut dicatat dengan teliti oleh Tycho Brahe. Kecemerlangan "nova" menyamai terangnya planet Yupiter yang ketika itu berada di rasi Pisces. Tak lama kemudian kecemerlangannya menyamai terangnya planet Venus ketika matahari tenggelam. Padahal, Venus merupakan obyek langit paling terang setelah Matahari dan Bulan. Kecemerlangan "nova" terus meningkat hingga terlihat pada siang hari. Akhir November kecemerlangannya meredup dan berubah warna dari putih menjadi kuning, oranye, lalu merah dan akhirnya hilang pada Maret 1574. Kata "nova" kini menjadi istilah untuk fenomena ledakan bintang. Tatkala sebuah bintang meledak, maka kecemerlangannya akan meningkat hingga ratusan sampai ribuan kali dari kecemerlangan semula. Kecemerlangan maksimum umumnya dicapai dalam orde jam dan kemudian meredup kembali dalam beberapa hari. Apabila kecemerlangan sebuah bintang yang meledak mencapai jutaan bahkan miliaran kali dari kecemerlangan semula disebut Supernova. Kecemerlangannya dapat bertahan hingga beberapa bulan.

Berdasarkan catatan kecemerlangan "nova" yang dibuat Tycho Brahe, astronom mengidentifikasi ledakan bintang yang terjadi ketika itu merupakan sebuah Supernova dan dikelompokkan sebagai Supernova tipe Ia, biasa ditulis SNe Ia. Sisa ledakan pertama kali ditemukan 1960 di pelat foto teleskop Mt Palomar sebagai sebuah nebula yang redup.  SNe Ia dicirikan dengan keberadaan garis absorbsi Si II (silikon yang terionisasi satu kali) di sekitar 6150Å ketika kecemerlangannya mencapai maksimum. Kecemerlangan supernova dapat lebih dari 1 miliar kecemerlangan matahari.

Ledakan SNe Ia, secara teori, dimungkinkan berasal dari dua mekanisme yang berasal dari dua sistem bintang ganda yang berbeda. Mekanisme pertama berasal dari pasangan bintang katai putih (bintang dengan massa seperti Matahari dan radius seukuran Bumi) dengan bintang seperti Matahari. Bintang yang seukuran Matahari tersebut mengalirkan materinya ke katai putih. Akumulasi materi yang terjadi mengakibatkan bintang katai putih melampaui batas massa, disebut sebagai batas Chandrasekar, yang diperkenankan untuk sebuah bintang katai putih. Apabila hal tersebut terjadi, muncullah ledakan termonuklir yang mahadahsyat. Mekanisme kedua berasal dari pasangan ganda bintang katai putih yang bergabung. Penggabungan kedua bintang katai putih tersebut diakibatkan oleh pancaran radiasi gravitasi yang mengakibatkan jarak kedua bintang semakin mendekat dari waktu ke waktu. Dengan kata lain kedua bintang bergerak spiral satu sama lain dan akhirnya bergabung. Akibat dari penggabungannya adalah massa katai putih yang baru akan melampaui batas massa yang diperkenankan untuk sebuah bintang katai putih. Hal itu memicu terjadinya ledakan termonuklir yang mahadahsyat.

Pengamatan pada sisa ledakan supernova Tycho yang dilakukan oleh Tim Astronom Internasional yang diketuai oleh Piuz Lapuente pada 28 Oktober 2004 berhasil menemukan keberadaan sebuah bintang seusia matahari. Bintang ini sedang dalam tahap membesar menjadi bintang raksasa merah. Bintang tersebut diidentifikasi sebagai bintang seperti bintang katai putih yang selamat dari ledakan SNe. Diperkirakan bintang tersebut serupa dengan bintang-bintang di cakram Galaksi Bima Sakti. Besarnya kecepatan gerak bintang berasal dari kecepatan orbitnya yang dipertahankan ketika sistem bintang ganda itu pecah. Hal ini bagaikan sebuah batu yang dilempar dengan menggunakan kain pelempar.   Meskipun telah terjadi 432 tahun lalu, dengan menggunakan astronomical forensic astronom berhasil menemukan salah satu korban ledakan termonuklir di lokasi ledakan yang sekarang berupa gelembung gas panas sangat besar dan terus mengembang dengan kecepatan 9.000 km/detik, disebut Sisa Ledakan Supernova Tycho.

Meski temuan tersebut menjelaskan bahwa ledakan SNe Ia yang dicatat oleh Tycho bermula dari sistem bintang ganda yang terdiri dari bintang seperti Matahari yang menghantarkan massa ke bintang katai putih, bukan berarti mekanisme kedua tidak mungkin terjadi. Mekanisme kedua dari ledakan SNe Ia yang berasal dari penggabungan dua bintang katai putih tetap merupakan kemungkinan lain yang dapat terjadi.

Peningkatan kecemerlangan yang tinggi pada peristiwa supernova memungkinkan astronom untuk menjadikan peristiwa SNe Ia sebagai "lilin" pemandu arah. Dengan mengukur kecemerlangan ledakan di suatu galaksi dan membandingkannya dengan kecemerlangan SNe Ia yang telah diketahui, astronom dapat menentukan jarak galaksi tersebut dari Bumi. Di samping itu, ledakan Sne Ia dapat dipergunakan untuk menentukan laju percepatan pengembangan alam semesta. Dengan kata lain, pengamatan ledakan SNe Ia memberi kontribusi berarti dalam pengembangan kosmologi modern, dan pembelajaran ilmu Fisika dalam bidang Astronomi.

Peralatan utama yang digunakan Tycho dalam menetapkan posisi-posisi bintang dan planet adalah quadrant, suatu alat yang mempunyai sudut yang dapat di atur dan sebuah penunjuk yang berputar sekitar pusatnya.

Pengukuran yang dilakukan Tycho terhadap nova adalah dengan cara mengukur sudut-sudut. Secara khusus dapat dijelaskan bahwa dia mengukur sudut diantara garis pandang nova dan garis pandang pada sebuah bintang lain yang posisinya telah diketahui.

Tycho mencatat bahwa sudut di antara nova dan bintang alpha Cassiopeiae tidak berubah ketika pengamatan-pengamatan dilakukan dari titik-titik A dan B. Tycho menyimpulkan bahwa nova sangat jauh, lebih jauh daripada bulan, atau mungkin dari daerah bintang-bintang tetap yang lain.

 Quadrant

Untuk mengukur sudut diantara arah nova dan bintang. Tycho menggunakan sextant yang di buatnya sendiri. Alat itu terdiri atas dua lengan kayu yang diawetkan sehingga kurang berpengaruh terhadap cuaca dan lebih ringan daripada logam, dihubungkan dengan sebuah engsel tembaga serta sebuah busur 30 derajat yang dapat diatur setiap menitnya. Lengan yang satu terikat, dan lainnya dapat diatur sepanjang busur. Sudut diantara arah dua bintang itu diukur melalui dua pengamat yang melihat secara serempak sepanjang lengan-lengannya. Tycho melukiskan peralatannya ini dalam dua buah bukunya masing-masing “mechanica” dan “progymnasmata”, yang ditulisnya sendiri.

	Sextant Tycho

Untuk meyakinkan bahwa pengamatan yang dilakukan berada dalam posisi yang sama, Tycho membiarkan peralatannya tetap terpasang seperti dalam posisi pengamatan. Dia mengukur jarak nova dari 9 buah bintang dalam gugus cassiopeia, dia tidak menemukan variasi di antara pengamatan-pengamatan itu. Tycho mengamati bintang itu sampai akhir Maret 1574 di saat ia tidak kelihatan lagi. Pada bulan Februari 1576 raja Frederick II memberikan izin kepada Tycho untuk menggunakan pulau Hven sebagai tempat penyelidikan astronominya. Di pulau yang luasnya sekitar 2000 hektar, pada ketinggian 100 feet dari permukaan laut, Tycho mendirikan Urainborg (istana angkasa), sebuah gedung besar yang menjadi rumah dan tempat pengamatannya selama 20 tahun. Dia melakukan satu kali pengamatan terhadap planet Mars pada Oktober dan memulai pengamatan terhadap matahari pada Desember 1576.

Urainbor

Di observatoriumnya inilah ia melakukan pengamatan komet pada tahun 1577, tepatnya 23 November 1577. Banyak orang berpendapat bahwa komet, seperti juga nova sebelumnya, adalah fenomena yang terjadi pada atmosfer Bumi. Dan sekali lagi Tycho membuktikan bahwa komet itu bukan seperti yang dikira. Komet adalah sebuah benda langit yang terletak jauh di belakang Bulan atau jauh di luar atmosfer bumi. Kedua hasil pengamatan Tycho tersebut memberikan pengaruh besar terhadap dunia astronomi dan filosofi saat itu. Kepercayaan yang dianut banyak orang saat itu adalah bahwa area langit tempat bintang-bintang berada merupakan tempat yang keadaannya selalu tetap, tanpa perubahan sejak era penciptaan. Hasil pengamatan Tycho terhadap nova itu kemudian diterbitkan dalam buku berjudul De Stella Nova yang membuatnya terkenal di seluruh Eropa, sedangkan hasil pengamatannya tentang komet baru terbit setelah ia meninggal dunia.