PENGERTIAN JAGAT RAYA
Jagat raya adalah istilah lain dari alam semesta. Jagat raya adalah sebuah ruang tempat segenap benda langit berada, termasuk bumi tempat manusia hidup. Di jagat raya terdapat bermilyar-milyar bintang, planet-planet, komet,meteor. Selain itu di jagat raya juga terdapat debu, kabut dan gas.
TERBENTUKNYA JAGAT RAYA
Beberapa teori yang menjelaskan tentang terbentuknya Jagat Raya :
1. Teori Keadaan Tetap 2. Teori Dentuman Besar 3. Teori alam semesta yang berayun
PENJELASAN :
TEORI KEADAAN TETAP
Teori Keadaan Tetap menyebutkan bahwa alam semesta selalu memuai dengan laju tetap dan materi baru terus menerus tercipta. Akibatnya, dalam ruang tertentu selalu dipadati oleh materi yang berjumlah tetap. Teori ini diajukan oleh ahli kosmologi bangsa Inggris (Fred Hoyle, Herman Bondi dan Thomas Gold). Dikatakan bahwa alam semesta ini tak berawal dan tak berakhir. Di mana-mana sama setiap saat. Agar alam semesta selalu dalam keadaan begitu maka perlu diciptakan bahan baru secara sinambung. Bahan baru ini menimbulkan tekanan yang memaksa alam semesta memuai secara terus-menerus. Bahan baru tersebut selanjutnya memadat menjadi galaksi untuk mengisi kekosongan yang ditimbulkan karena pemuaian.
TEORI DENTUMAN BESAR (BIG BANG)
Teori Dentuman Besar menyatakan bahwa alam semesta ini bermula dari suatu ledakan dahsyat (Big Bang) dan galaksi akan meluas tanpa batas. Teori lahir dari pemikiran ahli fisika Amerika (George Gamow). Ia mengatakan bahwa pada mulanya, alam semsta ini seperti bola raksasa yang sangat padat. Bola raksasa ini terdiri dari neutron dan tenaga pancaran yang disebut ‘Ylem” (diucapkan ‘ailem’). Sekitar 18 milyar tahun yang lalu, ylem ini meledak dahsyat. Bola mengembang sehingga berkurang kepadatannya dan turunlah suhunya dari milyaran derajad hingga jutaan derajad. Pada suhu sekitar 60 juta derajad semua neutron berubah menjadi proton dan elektron. Bersamaan dengan suhu yang menurun, terbentuklah semua unsur yang ada di alam sekarang ini. Pada suhu sekitar 300 derajad semua unsur berubah menjadi gas. Gumpalan gas inilah yang menjadi awal dari sebuah galaksi. Pengertian lebih lanjut tentang teori BIG BANG :
Melalui dua proyek besar pemetaan galaksi yang dilakukan hingga kini, para ilmuwan telah membuat penemuan yang memberikan dukungan sangat penting bagi teori "Big Bang". Hasil penelitian tersebut disampaikan pada pertemuan musim dingin American Astronomical Society.Luasnya penyebaran galaksi-galaksi dinilai oleh para astrofisikawan sebagai salah satu warisan terpenting dari tahap-tahap awal alam semesta yang masih ada hingga saat ini. Oleh karenanya, adalah mungkin untuk mengacu pada informasi tentang penyebaran dan letak galaksi-galaksi sebagai "sebuah jendela yang membuka pengetahuan tentang sejarah alam semesta."Dalam penelitian mereka yang berlangsung beberapa tahun, dua kelompok peneliti yang berbeda, yang terdiri dari ilmuwan Inggris, Australia dan Amerika, berhasil membuat peta tiga dimensi dari sekitar 266.000 galaksi. Para ilmuwan tersebut membandingkan data tentang penyebaran galaksi yang mereka kumpulkan dengan data dari Cosmic Background Radiation [Radiasi Latar Alam Semesta] yang dipancarkan ke segenap penjuru alam semesta, dan membuat penemuan penting berkenaan dengan asal usul galaksi-galaksi. Para peneliti yang mengkaji data tersebut menyimpulkan bahwa galaksi-galaksi terbentuk pada materi yang terbentuk 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang, di mana materi ini saling bertemu dan mengumpul, dan kemudian mendapatkan bentuknya akibat pengaruh gaya gravitasi.Menurut teori Big Bang, segala sesuatu berawal dari ledakan satu titik tunggal berkerapatan tak terhingga dan bervolume nol. Seiring dengan berjalannya waktu, ruang angkasa mengembang dan ruang yang memisahkan antara benda-benda langit pun mengembang.Penemuan tersebut membenarkan teori Big Bang, yang menyatakan bahwa jagat raya berawal dari ledakan satu titik tunggal bervolume nol dan berkerapatan tak terhingga yang terjadi sekitar 14 miliar tahun lalu. Teori ini terus-menerus dibuktikan kebenarannya melalui sejumlah pengkajian yang terdiri dari puluhan tahun pengamatan astronomi, dan berdiri tegar tak terkalahkan di atas pijakan yang teramat kokoh. Big Bang diterima oleh sebagian besar astrofisikawan masa kini, dan menjadi bukti ilmiah yang membenarkan kenyataan bahwa Allah telah menciptakan alam semesta dari ketiadaan.Dalam penelitiannya selama sepuluh tahun, Observatorium Anglo-Australia di negara bagian New South Wales, Australia, menentukan letak 221.000 galaksi di jagat raya dengan menggunakan teknik pemetaan tiga dimensi. Pemetaan ini, yang dilakukan dengan bantuan teleskop bergaris tengah 3,9 meter pada menara observatorium itu, hampir sepuluh kali lebih besar dari penelitian serupa sebelumnya.(Di bawah pimpinan Dr. Matthew Colless, kepala observatorium tersebut, kelompok ilmuwan ini pertama-tama menentukan letak dan jarak antar-galaksi. Lalu mereka membuat model penyebaran galaksi-galaksi dan mempelajari variasi-variasi teramat kecil dalam model ini secara amat rinci. Para ilmuwan tersebut mengajukan hasil penelitian mereka untuk diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [Warta Bulanan Masyarakat Astronomi Kerajaan].Dalam pengkajian serupa yang dilakukan oleh Observatorium Apache Point di New Mexico, Amerika Serikat, letak dari sekitar 46.000 galaksi di wilayah lain dari jagat raya juga dipetakan dengan cara serupa dan penyebarannya diteliti. Penelitian ini, yang menggunakan teleskop Sloan bergaris tengah 2,5 meter, diketuai oleh Daniel Eisenstein dari Universitas Arizona, dan akan diterbitkan dalam Astrophysical Journal [Jurnal Astrofisika]. Hasil yang dicapai oleh dua kelompok peneliti ini diumumkan dalam pertemuan musim dingin American Astronomical Society [Masyarakat Astronomi Amerika] di San Diego, California, Amerika Serikat pada tanggal 11 Januari 2005.Data yang diperoleh dari satelit COBE pada tahun 1992 mengungkap adanya fluktuasi sangat kecil pada pancaran Radiasi Latar Alam Semesta.
Big Bang dalam kosmologi adalah salah satu teori ilmu pengetahuan yang menjelaskan perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta ini terbentuk dari ledakan mahadahsyat yang terjadi sekitar 13.700 juta tahun lalu. Ledakan ini melontarkan materi dalam jumlah sangat besar ke segala penjuru alam semesta. Materi-materi ini kemudian yang kemudian mengisi alam semesta ini dalam bentuk bintang, planet, debu kosmis, asteroid/meteor, energi, dan partikel lainnya dialam semesta ini.
Para ilmuwan juga percaya bawa Big Bang membentuk sistem tata surya. Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori relativitas umum dapat dikombinasikan dengan hasil pemantauan dalam skala besar pada pergerakan galaksi terhadap satu sama lain, dan meramalkan bahwa suatu saat alam semesta akan kembali atau terus. Konsekuensi alami dari Teori Big Bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi.
Big-Bang dan Alam Semesta yang Mengembang
Pada tahun 1929 Astronom Amerika Serikat, Edwin Hubble melakukan observasi dan melihat Galaksi yang jauh dan bergerak selalu menjauhi kita dengan kecepatan yang tinggi. Ia juga melihat jarak antara Galaksi-galaksi bertambah setiap saat. Penemuan Hubble ini menunjukkan bahwa Alam Semesta kita tidaklah statis seperti yang dipercaya sejak lama, namun bergerak mengembang. Kemudian ini menimbulkan suatu perkiraan bahwa Alam Semesta bermula dari suatu ledakan sangat besar pada suatu saat di masa lampau yang dinamakan Dentuman Besar.
Pada saat itu dimana Alam Semesta memiliki ukuran nol, dan berada pada kerapatan dan panas tak terhingga; kemudian meledak dan mengembang dengan laju pengembangan yang kritis, yang tidak terlalu lambat untuk membuatnya segera mengerut, atau terlalu cepat sehingga membuatnya menjadi kurang lebih kosong. Dan sesudah itu, kurang lebih jutaan tahun berikutnya, Alam Semesta akan terus mengembang tanpa kejadian-kejadian lain apapun. Alam Semesta secara keseluruhan akan terus mengembang dan mendingin.
Alam Semesta berkembang, dengan laju 5%-10% per seribu juta tahun. Alam Semesta akan mengembang terus,namun dengan kelajuan yang semakin kecil,dan semakin kecil, meskipun tidak benar-benar mencapai nol. Walaupun andaikata Alam Semesta berkontraksi, ini tidak akan terjadi setidaknya untuk beberapa milyar tahun lagi.
Berbagai macam energi yang ada di Alam Semesta ini jika ditelusuri adalah berasal dari energi Big Bang, yaitu energi pada saat penciptaan. Jumlah total seluruh energi di Alam Semesta ini adalah tepat nol.
TEORI ALAM SEMESTA YANG BERAYUN
Tampaknya Teori Alam Semesta yang Berayun merupakan kelajutan dari teori Dentuman Besar. Para ahli menemukan bahwa gerak galaksi yang saling menjauh itu menunjukkan tanda-tanda makin melambat. Pelambatan ini menghasilkan suatu spekulasi bahwa alam semesta ini melengkung positif. Apabila benar demikian maka berarti alam semesta ini tak bertepi tetapi tidak tanpa batas. Sehingga, pada suatu waktu semua materi akan berhenti dan mulai mengerut lagi sebagai akibat gaya (tarik) gravitasi. Semua materi akan termampat lagi menjadi sebuah bola raksasa dan selanjutnya akan meledak lagi. Terbentuklah alam semsta seperti yang kita alami saat ini. Selama proses mengembang dan mengkerut, memampat dan meledak tiada materi yang rusak atau tercipta, melainkan hanya beubah tatanannya.
Hingga sekarang teori dentuman besar (BIG BANG ) merupakan teori yang paling kuat tentang asal-usul Jagat Raya
ANGGOTA JAGAT RAYA
Galaksi
Galaksi adalah tata bintang. Galaksi kita dikenal dengan Bima Sakti. Dalam galaksi kita kira-kira terdapat 200 milyar bintang.Bima Sakti berbentuk spiral (gulungan), tetapi karena Bumi terletak di dalam galaksi, kita melihatnya sebagai pita kabur berisikan bintang-bintang. Bima Sakti kira-kira terbentang selebar 100000 tahun cahaya, dan bagian tengahnya kira-kira setebal 15000 tahun cahaya. Tata surya kita terletak sekitar 30000 tahun cahaya dari pusat galaksi.
Bintang selalu berada dalam kelompok-kelompok yang disebut galaksi, bersama dengan gas, debu, dan "materi gelap"; ±10-20% galaksi terdiri dari bintang, gas, dan debu. Galaksi terjaga oleh gaya gravitasi dan bagian galaksi yang mengorbit ke suatu pusat.Ada beberapa bukti bahwa lubang hitam mungkin ada di pusat beberapa, atau kebanyakan galaksi. Galaksi ber-evolusi dari protogalaksi.Terdapat banyak Galaksi di alam semesta, contohnya: Galaksi Bimasakti,Galaksi Andromeda,maupun Galaksi yang belum diberi nama atau belum ditemukan.Matahari hanyalah satu dari sekian ribu bintang yang terdapat di galaksi bimasakti. Pusat dari bimasakti diperkirakan bintang yang memiliki ukuran beberapa kali lebih besar dari matahari.
GALAKSI BIMASAKTI
Jenis galaksi
Galaksi terdapat dalam tiga bentuk utama: ellipticals, spirals, dan tidak sekata ( irregulars ). Gambaran yang lebih lengkap mengenai jenis-jenis galaksi diberikan oleh aturan Hubble ( Hubble sequence ). Galaksi kita,Bima Sakti, kadang-kala secara ringkas dipanggil Galaksi (dengan huruf besar), adalah barred spiral yang besar sekitar 30 kiloparsecs atau 100,000 tahun cahaya diameter, mengandungi hampir 300 juta bintang dan mempunyai jumlah keseluruhan jisim sekitar satu trillion kali ganda jisim matahari.
Dilihat melalui tabir latar belakang bintang yang terletak dalam galaksi kita (Bima Sakti), galaksi spiral (ESO 269-57) sekitar 150 juta tahun cahaya dan 200,000 tahun cahaya melintang.
Dalam spiral galaksi, the spiral arms mempunyai bentuk bersamaan logarithmic spiral, pola yang boleh dibuktikan secara teorinya hasil dari gangguan dalam jisim bintang berputar secara sekata. Seperti bintang, lengan spiral juga berputar pada satu pusat, tetapi ia berlaku pada angular velocity tetap. Ini bererti bahawa bintang bergerak kedalam dan keluar lengan spiral. Lengan spiral dijangkakan sebagai kawasan kepadatan tinggi atau gelombang kepadatan. Ketika bintang bergerak ke dalam lengan, ia menjadi perlahan, dengan itu menghasilkan kepadatan lebih tinggi; ia menyerupai "gelombang" pergerakan perlahan sepanjang highway yang dipenuhi kereta.
Lengan galaksi jelas kelihatan disebabkan kepadatan tinggi memudahkan pembentukan bintang dan dengan itu ia mempunyai banyak bintang muda dan terang.
2. Struktur berskala besar
Ruang antara galaksi hampir kosong, kecuali bagi awan gas intergalaktik.
Hanya sebahagian kecil galaksi wujud secara bersendirian; dan ia dikenali sebagai galaksi lapangan ('field Galaksi'). Kebanyakan galaksi terikat oleh daya tarikan graviti dengan beberapa galaksi yang lain. Struktur yang mengandungi sehingga 50 galaksi dipanggil sebagai kelompok galaksi ( groups of galaksi ), dan struktur mengandungi beribu-ribu galaksi terkandung dalam kawasan beberapa megaparsec melintang dikenali sebagai gugusan galaksi. Gugusan super ( Supercluster ) adalah satu kumpulan besar bintang yang mengandungi beribu juta galaksi, dalam gugusan, kelompok, dan kadang-kala bersendirian; sepanjang yang kita ketahui alam sejagat adalah sekata pada skala lebih dari ini.
Galaksi kita merupakan ahli Kumpulan Tempatan ( Local Group ), dan bersama-sama dengan Galaksi Andromeda menguasainya; pada keseluruhannya Kumpulan Tempatan mengandungi sekitar 30 galaksi dalam ruang sekitar ten megaparsecs melintang. Kumpulan Tempatan merupakan sebahagian dari Gugusan super tempatan ( Local Supercluster ), juga dikenali sebagai Virgo Supercluster.
3. Sejarah
Pada tahun 1610, Galileo Galilei menggunakan teleskop untuk mengkaji jalur terang di langit yang dikenali sebagai Milky Way dan mendapati bahawa ia terdiri daripada bintang malap yang banyak. Dalam treatise pada tahun 1755, Immanuel Kant, menggunakan hasil kerja awal oleh astronomi Thomas Wright, menjangkakan (secara benar) bahawa galaksi terdiri daripada sejumlah besar bintang yang berputar, dikekalkan oleh daya tarikan graviti seumpama dengan sistem suria tetapi pada skala yang lebih besar. Cakera bintang yang terhasil akan dilihat sebagai jalur di langit dari sudut pandangan kita pada kedudukan dalam cakera. Kant juga menjangkakan bahawa sebahagian nebula yang kelihatan di langit mungkin galaksi yang terasing.
Pada akhir abad ke 18, Charles Messier mengumpulkan katalog mengandungi 109 nebulae paling jelas, kemudian diikuti dengan katalog 5000 nebulae dihimpun oleh William Herschel. Pada tahun 1845, Lord Rossemembina teleskop baru dan mampu membezakan antara nebulae elliptical dan spiral nebulae. Dia juga berjaya mengenal pasti sumber titik individu sebahagian dari nebulae ini, menyokong jangkaan Kant yang lebih awal. Bagaimanapun, nebulae tidak diterima umum sebagai galaksi terasing jauh sehingga pekara itu diselesaikan oleh Edwin Hubble pada awal 1920an dengan menggunakan teleskop baru. Dia berjaya menyelesaikan bahagian luar sesetengah spiral nebulae sebagai kumpulan bintang individual dan mengenal pasti sebahagian pengubah Cepheid ( Cepheid variable ), dengan itu membenarkan anggaran mengenai jarak kepada nebulae: ia terlalu jauh untuk menjadi sebahagian Bima Sakti Milky Way. Pada tahun 1936, Hubble menghasilkan sistem pengkelasan untuk Galaksi yang masih digunakan sehingga hari ini, aturan Hubble.
Cubaan pertama menjelaskan bentuk Bima Sakti dan kedudukan matahari di dalamnya dijalankan olehWilliam Herschel pada tahun 1785 dengan mengira dengan cermat jumlah bintang pada kedudukan berlainan di langit. Menggunakan pendekatan yang lebih baik, Kapteyn pada tahun 1920 arrived at the picture of a small (diameter ~15 kiloparsecs) ellipsoid galaxy with the sun close to the center. Kaedah berlainan digunakan oleh Harlow Shapley berasaskan pengkatalog globular cluster mendorong kepada gambaran berlainan: cakera leper dengan diameter sekitar ~70 kiloparsecs dan matahari jauh dari pusat. Kedua analisa gagal mengambil kira penyerapan cahaya oleh habuk interstellar dust yang hadir dalam galactic plane; apabila Robert Julius Trumpler mengambil kira kesan ini pada 1930 dengan mengkaji open cluster, gambar galaksi kita hari ini seperti digambarkan di atas muncul.
Pada tahun 1944, Hendrik van de Hulst menjangkakan radiasi microwave pada jarak gelombang 21sentimeter, terhasil dari gas hidrogen atomik interstellar atomic; radiasi ini dikesan pada tahun 1951. Radiasi ini membenarkan kajian mengenai Galaksi yang lebih baik kerana ia tidak terjejas oleh penyerapan debu dan Doppler shiftnya boleh digunakan untuk memetakan pergerakan gas dalam Galaksi. Pemerhatian ini membawa kepada postulation of a rotating bar structure dipusat Galaksi. Dengan teleskop radio yang lebih baik, gas hidrogen boleh dijejak dalam Galaksi lain. Pada tahun 1970-an ia disedari bahawa jumlah keseluruhan jisim yang dapat dilihat (dari bintang dan gas) tidak memberikan kelajuan putaran gas, dengan itu mendorong kepada postulation jisim gelap ( dark matter ).
Bermula pada 1990-an, Teleskop Angkasa Hubble ( Hubble Space Telescope ) menghasilkan pemantauan lebih baik. Antara lain, ia mengesahkan bahawa jisim gelap yang hilang dalam galaksi kita tidak semata-mata terdiri dari bintang kecil yang malap. Ia mengambil gambar Hubble Deep Field, memberikan bukti bahawa dalam alam yang dapat dilihat sahaja, wujudnya beratus juta Galaksi.
Pada tahun 2004, galaksi Abell 1835 IR1916 menjadi galaksi terjauh pernah dilihat manusia.
BINTANG
Bintang merupakan benda langit yang mempunyai cahaya sendiri akibat reaksi inti di dalamnya. Cahaya bintang terdiri atas gas berpijar yang jika diamati mengeluarkan cahaya dengan warna yang berbeda, ada yang putih kebiru-birua, merah, atau kekuning-kuningan. Menurut hukum Fisika, bintang yang memiliki cahaya putih kebiru-biruan memiliki temperature yang tinggi, semakin kemerahan atau kuning maka temperaturnya semakin rendah. Dengan mempelajari bab ini maka kita mengetahui bagaimana proses terbentuknya Jagat Raya, anggota Jagat Raya seperti Galaksi dan bintang, dan lain-lain yang masih menjadi misteri sampai saat ini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar