Baripusat (astronomi)

Dalam astronomi, baripusat () ialah pusat jisim kepada dua atau lebih jasad yang mengorbit antara satu sama lain dan merupakan titik di mana jasad-jasad tersebut mengorbit. Baripusat merupakan suatu titik dinamik, bukannya objek fizikal. Ia merupakan satu konsep penting dalam bidang-bidang astronomi dan astrofizik. Jarak daripada pusat jisim sesuatu jasad ke baripusat tersebut boleh dikira dengan masalah dua jasad.

Jika salah satu daripada dua jasad yang mengorbit antara satu sama lain itu adalah jauh lebih besar daripada jasad yang lagi satu dan dua jasad tersebut agak rapat antara satu sama lain, maka baripusat dua jasad tersebut biasanya akan terletak di dalam jasad yang jauh lebih besar itu. Dalam hal ini, berbanding kelihatan kedua-dua jasad mengorbit satu titik di antara mereka, jasad yang ringan jisimnya itu akan kelihatan mengorbit mengelilingi jasad yang berat jisimnya, manakala jasad yang berat jisimnya itu mungkin diperhatikan bergoyang sedikit. Contoh untuk situasi ini adalah seperti sistem Bumi–Bulan yang baripusatnya terletak pada purata  dari pusat Bumi, iaitu 74% daripada radius Bumi . 

Apabila kedua-dua jasad mempunyai jisim yang seakan, baripusat mereka biasanya akan terletak di antara mereka dan kedua-dua jasad akan mengorbit di sekelilingnya. Contoh untuk situasi ini adalah seperti pasangan Pluto dan Charon (salah satu satelit semula jadi Pluto) serta untuk banyak asteroid dedua dan bintang dedua. 

Apabila objek yang ringan jisimnya berada di kedudukan jauh, baripusat dua jasad tersebut boleh terletak di luar objek yang berat jisimnya. Contoh untuk situasi ini adalah seperti baripusat untuk Musytari dan Matahari, yang walaupun Matahari seribu kali ganda lebih berat berbanding Musytari, baripusat mereka berada sedikit di luar Matahari kerana jarak yang agak jauh antara mereka.

Dalam bidang astronomi, koordinat baripusat merupakan koordinat tidak berputar dengan asalnya di baripusat dua atau lebih jasad. Sistem Rujukan Cakrawala Antarabangsa (ICRS) ialah sistem koordinat baripusat yang berpusat pada baripusat Sistem Suria.

 Masalah dua jasad 

Baripusat merupakan salah satu fokus orbit elips setiap jasad. Perkara ini merupakan konsep penting dalam bidang astronomi dan astrofizik. Dalam keadaan dua jasad yang ringkas, jarak dari pusat primer ke baripusat, r1, ditentukan oleh formula:



apabila :

 r1 ialah jarak dari pusat jasad 1 ke baripusat
 a ialah jarak antara pusat dua jasad
 m1 dan m2 ialah jisim kedua-dua jasad itu.

Paksi semi major orbit sekunder, r2, ditentukan berdasarkan .

Apabila baripusat terletak di dalam jasad yang lebih besar, jasad itu akan kelihatan "bergoyang" dan bukannya mengikuti orbit yang boleh dilihat.

 Contoh primer-sekunder 
Jadual berikut menetapkan beberapa contoh daripada Sistem Suria. Angka yang diberi telah dibundarkan kepada tiga angka bererti. Istilah "primer" dan "sekunder" digunakan untuk membezakan jasad-jasad yang terlibat, dengan jasad yang lebih besar ialah yang primer dan jasad yang lebih kecil adalah yang sekunder.+Primary–secondary examplesPrimerm1
()Sekunderm2
()a(km)r1(km)R1(km) Bumi1Bulan0.0123384,0004,6706,3800.732Pluto0.0021Charon  19,6002,1101,1501.83Matahari333,000Bumi1449696,0000.000646Matahari333,000Musytari742,000696,0001.07Matahari333,000Zuhal95.2409,000696,0000.588

 Contoh dengan Matahari 
Jika  — dan hal ini adalah benar untuk Matahari dengan mana-mana planet— maka nisbah  menghampiri:



Maka, baripusat bagi sistem Matahari-planet akan terletak di luar Matahari hanya jika:



—iaitu, apabila planet tersebut adalah besar dan jauh dari Matahari.

Jika Musytari mempunyai orbit Utarid (  ), baripusat Matahari–Musytari adalah kira-kira 55,000 km dari pusat Matahari (). Namun walaupun Bumi mempunyai orbit Eris (), baripusat Matahari–Bumi masih lagi dalam matahari (hanya setakat melebihi 30,000 km dari pusat matahari).

Untuk mengira pergerakan sebenar Matahari, hanya pergerakan empat planet gergasi (Musytari, Zuhal, Uranus, Neptun) perlu dipertimbangkan. Sumbangan semua planet lain, planet kerdil, dsb. adalah diabaikan. Jika empat planet gergasi itu berada pada garis lurus di sebelah Matahari yang sama, gabungan pusat jisim akan terletak pada kira-kira 1.17 radius suria, atau hanya melebihi 810,000 km, di atas permukaan Matahari. 

Pengiraan di atas adalah berdasarkan jarak purata antara jasad dan menghasilkan nilai purata r1. Tetapi semua orbit cakerawala adalah berbentuk elips, dan jarak antara jasad berbeza-beza antara apsis, bergantung pada kesipian, e. Oleh itu, kedudukan baripusat juga berbeza-beza, dan terdapat kemungkinan dalam sesetengah sistem untuk baripusatnya kadangkala berada di dalam dan kadangkala di luar badan yang lebih besar. Hal ini berlaku apabila:



Sistem Matahari–Musytari, dengan e Musytari = 0.0484, hanya gagal untuk layak:  .

 Pembetulan relativistik 
Dalam bidang mekanik klasik (graviti Newton), takrifan ini memudahkan pengiraan dan tidak menimbulkan masalah yang diketahui. Dalam bidang kerelatifan am (graviti Einstein), komplikasi akan wujud, kerana walaupun mungkin dalam anggaran yang munasabah, untuk menentukan baripusat didapat bahawa sistem koordinat yang berkaitan tidak mencerminkan sepenuhnya ketidaksamaan kadar jam di lokasi yang berbeza. Brumberg menerangkan cara menyediakan koordinat baripusat dalam kerelatifan am. 

Sistem koordinat melibatkan masa dunia, iaitu koordinat masa global yang boleh disediakan oleh telemetri. Jam individu dengan pembinaan yang serupa tidak akan bersetuju dengan piawaian ini, kerana ia tertakluk kepada potensi graviti yang berbeza atau bergerak pada pelbagai halaju, jadi masa dunia mesti disegerakkan dengan beberapa jam ideal yang diandaikan sangat jauh dari keseluruhan sistem graviti kendiri. Piawaian masa ini dipanggil sebagai Waktu Koordinat Baripusat (TCB).

 Elemen berorbit baripusat terpilih 
Unsur orbit sentuh baripusat untuk beberapa objek dalam Sistem Suria adalah seperti berikut: 
Objek Paksi semi major (unit AU ) Apoapsis(unit AU) Tempoh orbit (unit tahun) C/2006 P1 (McNaught) 2,050 4,100 92,600 C/1996 B2 (Hyakutake) 1,700 3,410 70,000 C/2006 M4 (SWAN) 1,300 2,600 47,000 (308933) 2006 SQ372 799 1,570 22,600 (87269) 2000 OO67 549 1,078 12,800 90377 Sedna 506 937 11,400 2007 TG422 501 967 11,200
Untuk objek pada kesipian sebegitu tinggi, koordinat baripusat adalah lebih stabil daripada koordinat heliosentrik untuk zaman tertentu kerana orbit sentuh baripusat tidak begitu terjejas oleh tempat Musytari berada pada orbit 11.8 tahunnya. 

 Rujukan 

Kategori:Pusat geometri
Kategori:Jisim
Kategori:Mekanik samawi
Kategori:Sistem koordinat cakerawala