Fajar Semu, Fajar Nyata, dan Waktu Subuh Indonesia (3)

Pola linear dan eksponensial

Dalam sebagian besar sejarah ilmu falak, pengamatan cahaya fajar–nyata dan fajar–semu mengandalkan ketajaman mata dalam mendeteksi perubahan intensitas cahaya langit.

Mata merupakan alat optik dengan bukaan rana 6 mm dan kecepatan rana 1/15 hingga 1/10 detik.

Di masa kini pengamatan dapat pula dilaksanakan dengan instrumen yang dapat diatur setara mata, misalnya kamera digital dan pengukur kecerlangan langit seperti sky quality meter (SQM).

Kamera digital dapat merekam langit timur secara konsisten dalam durasi cukup panjang dan mengambil citra tiap beberapa saat sesuai pengaturan.

Dengan metode olah–foto maka nilai intensitas cahaya langit untuk satu waktu bisa diperoleh.

Adapun SQM, sebagai sebuah alat ukur menghasilkan nilai intensitas cahaya langit untuk satu waktu secara langsung. Seperti halnya kamera digital, maka SQM juga dapat bekerja untuk durasi cukup panjang.

Nilai–nilai intensitas cahaya langit yang diproduksi lantas diurutkan dari waktu ke waktu berikutnya, sehingga membentuk kurva cahaya kecerlangan langit (sky brightness).

Temuan yang menarik, dalam kurva ideal (yakni pada saat cahaya fajar–semu terdeteksi mata) ternyata terdapat peningkatan intensitas cahaya langit yang membentuk pola linear.

Pola linear ini berakhir dengan terbentuknya pola eksponensial peningkatan intensitas cahaya langit, yang diinterpretasikan sebagai tipikal cahaya fajar–nyata.

Perubahan pola dalam peningkatan intensitas cahaya dari semula pola linear menjadi pola eksponensial disebut titik belok fajar (TBF).

Titik belok fajar diinterpretasikan sebagai titik dimana cahaya fajar–nyata samar tepat mulai muncul.

Kurva ideal menjadi penanda bahwa lokasi dan saat pengamatan bersifat ideal. Yakni lokasi yang betul–betul gelap dan tak ada gangguan sumber cahaya lain di langit setempat.

Baca juga: Benarkah Bangun Subuh Bikin Lebih Produktif?

Sedangkan, apabila cahaya fajar–semu tidak terdeteksi mata, maka kurva yang terbentuk bersifat tak ideal.

Dalam kurva tak ideal itu tetap dijumpai pola eksponensial khas cahaya fajar–nyata. Juga dijumpai titik belok dari kondisi latar–belakang (pola malam) menjadi pola eksponensial tanpa kehadiran pola linear.

Titik belok ini disebut titik belok kurva (TBK) dan menjadi tolok ukur kualitas lokasi pengamatan.

Apabila nilai TBK akan sangat dekat dengan nilai TBF, maka lokasi dan/atau saat pengamatan diinterpretasikan mendekati ideal.

Namun, apabila nilai TBK berbeda signifikan atau bahkan cukup jauh terhadap nilai TBF, patut diduga lokasi pengamatan mengalami gangguan. Baik dari sumber cahaya pengganggu setempat maupun dinamika atmosfer.

Lembaga Falakiyah PBNU menyimpulkan, bahwa identifikasi cahaya fajar–semu merupakan faktor penting dalam pengamatan cahaya fajar–nyata samar guna mendeduksi awal waktu Subuh.

Jika cahaya fajar–semu tidak terdeteksi, maka kondisi lokasi harus sedemikian rupa, sehingga hasil pengamatannya mendekati kurva ideal.

Sebab dalam ilmu falak, data dan analisis matematis (pemodelan) akan bermakna hanya jika terdapat argumen fisika yang melandasinya.

Dengan kata lain, memasukkan segenap data pengamatan tanpa hirau apakah terjadi gangguan atau tidak akan menyebabkan penarikan kesimpulannya berpotensi keliru.

(Bersambung)

KH Salam Nawawi(1*), KH Djawahir Fahrurrazi(2), KH Abdul Muid Zahid(3), KH Muhyidin Hasan(3), M. Basthoni(4,11), Ismail Fahmi(5), Eka Puspita Arumaningtyas(8), Nihayatur Rohmah(9), Imam Qustholaani(1), Rukman Nugraha(1,12), Suaidi Ahadi(1,12), KH Ahmad Yazid Fattah(1), KH Shofiyulloh(6), Djamhur Effendi(1,13), Khafid (1,14), Hendro Setyanto(1), Ahmad Junaidi(8), KH Imron Ismail(1), Mutoha Arkanuddin(7), Syifaul Anam(10), dan Muh. Ma’rufin Sudibyo(1)

1. Lembaga Falakiyah PBNU
2. Lembaga Falakiyah PCNU Kab. Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta
3. Lembaga Falakiyah PCNU Kab. Gresik, Jawa Timur
4. Lembaga Falakiyah PWNU Jawa Tengah
5. Lembaga Falakiyah PWNU DKI Jakarta
6. Lembaga Falakiyah PWNU Jawa Timur
7. Lembaga Falakiyah PWNU Daerah Istimewa Yogyakarta
8. Lembaga Falakiyah PCNU Kab. Ponorogo, Jawa Timur
9. PCINU Jepang
10. Institut Agama Islam Ngawi, Jawa Timur
11. UIN Walisongo, Semarang, Jawa Tengah
12. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
13. Lembaga Antariksa dan Penerbangan Nasional
14. Badan Informasi Geospasial
*Ketua Tim Kajian Awal Waktu Subuh Lembaga Falakiyah PBNU