Kalau di tanya berapa jauh sih jarak 1 tahun cahaya itu. Bukan berarti satu sinar menempuh perjalanan selama 1 tahun lalu jaraknya menjadi sangat jauh lalu tidak bisa dihitung lagi. Cahaya memiliki kecepatan, sama seperti frekuensi radio memiliki kecepatan jarak tempuh. Dan dapat dihitung kecepatannya

Kita sering membaca pelajaran astronomi, ukuran galaksi atau jarak dari satu bintang ke bumi dan lain. Umumnya dihitung berdasarkan jarak satuan tahun cahaya. Galaksi terdekat Andromedia dihitung dengan jarak 2,53 juta tahun cahaya. Atau cahaya bintang di malam hari yang terlihat, bintang paling dekat adalah bintang Proxima Centauri  memiliki jaraknya 4,4 tahun cahaya.

Lalu apa hubungannya dengan jarak dan tahun cahaya tersebut.

Kecepatan cahaya atau lintasan cahaya dapat dihitung dalam satuan km. Karena cahaya sama seperti frekuensi yang memiliki kecepatan lintasan dan jarak dalam satuan waktu. Seperti kita melempar sebuah batu dapat dihitung dengan waktu dan jarak serta kecepatan, sama seperti kendaraan, pesawat, roket bahkan peluru dapat hitung berapa kecepatan dan waktu tempuh. Bedanya jarak tahun cahaya disamakan dengan jauhnya. Begitu jauhnya bahkan bisa berhubungan dengan waktu.

Ukuran kecepatan cahaya menjadi satuan jarak nomor 2 paling jauh dan paling cepat dalam satuan jarak tempuh dalam satuan waktu. Astronom mengunakan kecepatan cahaya sebagai satuan kedua yang paling umum, untuk mempersingkat jumlah jarak dalam angka dalam termasuk satuan waktu.

Untuk pembanding pada gambar.

  • Jarak matahari ke bumi sekitar 149 juta km, mewakili 1 AU. (Dalam satuan unit astronomi = AU)
  • 1 tahun cahaya =  63.240 AU. Atau 64.240  AU x 149 juta km.

Berapa jarak 1 tahun cahaya sebenarnya

Satuan dari tahun cahaya memiliki simbol ly (Light Year), jauhnya sekitar 10 triliun km selama setahun. Nah baru terlihat jarak yang bisa kita mengerti. Dan mewakili waktu ditempuh cahaya selama 1 tahun yang melintas sejauh 10 triliun km. Angka tersebut diambil dari jarak tempuh cahaya yang melintas di ruang hampa selama satu tahun Julian (365 hari). Hemm angkanya jadi banyak dan mulai tidak ilmiah.

Jadi sebuah cahaya akan melintas sejauh 10 triliun km selama 1 tahun. Tetapi jangan dibayangkan sebuah cahaya lampu atau senter, cahaya yang dihitung adalah cahaya dari sebuah bintang atau sebuah galaksi. Kita tentu tahu, bintang itu besar sekali cahayanya.

Apakah satuan cahaya adalah satuan paling singkat dalam satuan jarak paling jauh. Masih ada satu lagi satuan dalam perhitungan jarak terjauh.
Satuan yang lebih singkat disebut Parsecs. Mengunakan simbol pc, 1 pc  = 3 ly (1 pc setara 3 kali kecepatan cahaya).
Tepatnya 1 pc =  3,26 ly (tahun cahaya) = 30,9 triliun km. Satuan pc digunakan untuk menghitung jarak sebuah objek dengan benda diruang angkasa untuk mengukur dan membandingkan sebuah objek dengan benda terdekat dalam sudut tringulasi / segitiga.




Satuan pc tidak banyak digunakan untuk mengukur jarak sebuah benda di ruang angkasa. Satuan pc lebih umum untuk mengukur jarak sebuah bintang dengan pembanding sebuah bintang lain di depannya. Pergerakan bintang yang diamati dari bumi nantinya akan dikalikan pergeserannya dengan jarak bintang di depan dalam kurun waktu setengah tahun. Pergeseran dari bintang nantinya dapat diperkirakan berapa perkiraan jaraknya dari bumi.

Untuk jarak dalam astronomi lebih umum mengunakan jarak tahun cahaya atau ly. Jadi tahun cahaya bisa dihitung dan mewakili satuan ukuran jarak termasuk ukuran waktu . Karena kecepatan cahaya dapat ditentukan dengan persamaan lain seperti jarak dalam km atau mil. Tetapi apa hubungannya dengan cahaya dengan waktu dan lamanya dalam satuan tahun cahaya, perlahan dibahas selanjutnya dibawah ini.

Kita ambil dalam satuan waktu paling kecil seperti Detik.
Berapa kecepatan cahaya dalam satuan detik. Kecepatan cahaya perdetik = 300 ribu km perdetik. Sekarang lebih mudah di mengerti bila kecepatan cahaya dimasukan dalam hitungan jarak perdetik. Jadi cahaya akan melintas selama 1 detik sejauh 300 ribu km.
Sekarang bisa diketahui mengapa digunakan satuan ly atau tahun cahaya dapat mempersingkat satuan jarak. Tidak mungkin menulis jarak satu bintang terdekat harus ditulis 4 tahun cahaya menjadi 40.000.000.000.000 km. Itu baru satu bintang terdekat. Bila jarak galaksi 2.5 juta tahun cahaya harus di kalikan 10 triliun km. Angka 0 akan sangat panjang sekali.

Satu penjelasan mengapa digunakan tambahan satuan tahun cahaya.
Karena analisa satuan cahaya dapat disatukan dengan satuan waktu. Jarak tempuh cahaya tidak hanya sebagai satuan jarak. Dapat juga di perumpamakan sebagai satuan waktu (masa lalu). Misalnya kita melihat sebuah objek seperti satu bintang, jaraknya 1 tahun cahaya. Diartikan cahaya yang ditangkap oleh mata kita adalah

"Sebuah Cahaya yang telah melakukan perjalanan selama 1 tahun dan terlihat di mata kita pada waktu sekarang".

Masuk akal atau tidak, sebuah cahaya melintas selama 1 tahun. Mengapa begitu lama, karena cahaya membutuhkan waktu perjalanan sampai terlihat. Mengapa begitu lama sampai selama satu tahun, karena alam semesta sangat luas sekali. Bila sebuah benda memiliki jarak 1 tahun cahaya, sama saja yang dilihat adalah cahaya dari sumber sinar satu tahun lalu. Memang sebesar apa alam semesta ini. Sebuah astrolom mengatakan, bayangkan pasir adalah tata surya kita yang membentang dari matahari ke planet Pluto. Luasnya Bumi sebagai alam semesta. Bisa dibayangkan seberapa luasnya.

Hemm jadi tidak masuk akal, tapi itu yang benar. Lagi lagi kenyataannya seperti itu, kita hanya bisa melihat benda dalam bentuk cahaya yang dilihat oleh mata kita atau peralatan sensor camera. Itulah perumpamaan yang dimaksud tahun dalam kecepatan cahaya termasuk satuan waktu.

Contoh jarak galaksi paling dekat dengan galaksi kita Bima Sakti adalah Andromeda. Jaraknya galaksi Andromeda 2,4 juta tahun cahaya. Manusia bisa membuat foto galaksi Andromeda, seperti teropong astronomi. Tapi galaksi Andromedia itu sangat jauh. Ketika seseorang membuat foto galaksi Andromedia, maka gambar foto yang di dapat adalah gambar dari galaksi Andromeda 2,4 juta tahun lalu. Apakah benar foto galaksi Andromeda yang dibuat hari ini adalah gambar 2.4 juta tahun lalu. Betul, karena cahaya yang terlihat di foto adalah gambar dari cahaya yang datang sangat terlambat sampai ke bumi.

Bila hari ini terjadi sesuatu di galaksi Andromeda, entah karena apa galaksi tersebut terjadi sesuatu seperti lenyap, hancur atau bertabrakan dengan galaksi lain . Kita masih bisa mengabadikan galaksi Andromeda yang sama sampai hari ini, esok, tahun depan bahkan 100 tahun lagi. Tapi 2,4 juta tahun lagi baru kita bisa melihat apa yang sebenarnya terjadi terjadi disana.

Atau sebuah bintang yang jaraknya 4 tahun cahaya, hari ini kita masih melihat bintang itu ada diatas langit. Mendadak bintang tersebut meledak hari ini dan bintang tersebut hancur. Kita tetap melihat cahayanya sampai 4 tahun kedepan dan gambarnya tetap sama seperti gambar hari ini. Padahal bintang sudah mengalami proses meledak.

Kembali dengan kecepatan tahun cahaya. Nama tahun atau Year untuk mewakili satuan dalam astronomi sebagai  satuan unit dalam jarak perjalanan cahaya. Atau diasumsikan jarak yang amat sangat jauh, jarak yang tidak lazim. Atau cahaya yang ditangkap oleh kita di waktu sekarang atas sebuah benda di ruang angkasa. Karena itulah nama cahaya dibuat dalam satuan serta memudahkan perhitungan jarak  Karena dari cahaya maka manusia bisa melihat sebuah bintang. Seperti bintang memiliki cahaya, atau galaksi dimana terdapat kumpulan bintang dapat terlihat.

Untuk tepatnya, 1 tahun cahaya / 1 light year dapat di ukur dengan satuan unit dibawah ini
  • 1 light-year = 9.460.730.472.580.800 meter sebagai angka yang tepat
  • 1 light-year = 9.460.730.472.580 kilometer (9,46 triliun km)
  • 1 light-year = 5,878625 triliun mil
  • 1 light-year = 63.241.077 astronomical unit (AU) atau 63241077 kali jarak dari bumi ke matahari
  • 1 light-year = 0,306601 parsec ( pc ).

Jangan membayangkan galaksi Andromeda dahulu yang sudah bicara antar jarak galaksi ke galaksi atau jarak sebuah bintang di malam hari.
 
Ambil contoh paling dekat, cahaya Matahari. Jarak matahari ke bumi 149.600.000km. Apakah kita melihat cahaya dari matahari dengan waktu yang sama disana. Seperti kita menyalakan lampu dirumah dan terlihat seperti waktu bersamaan. Cahaya dari matahari ke bumi baru sampai 8 menit ke mata kita, atau berbeda waktu 480 detik atau 8 menit ketika sampai ke bumi.
Hitung saja, 149.600.000km (jarak bumi dan matahari) dibagi, kecepatan cahaya 300.000km perdetik. 149.600.000 dibagi 300.000 = 498 detik. Dibagi dengan 60 (dalam menit) adalah 8,3 menit.
Bila matahari dianggap sebagai lampu. Ketika lampu dari matahari dinyalakan, maka sinar lampu yang menyala baru terlihat 8 menit kemudian di bumi. Mengapa cahaya matahari begitu lama sampai ke bumi. Ingat kembali, cahaya adalah spektrum warna. Sama seperti frekuensi radio yang membutuhkan waktu dalam perjalanan. Kecepatan frekuensi radio dan spektrum warna dapat dihitung kecepatannya.


Sekarang dibalik apa benar waktu yang dibutuhkan sebuah perjalanan cahaya. Perjalanan satu tahun cahaya dihitung dalam satu tahun (365 hari). Untuk mudahnya dapat dihitung mundur untuk mendapatkan angka tepat waktu perjalanan cahaya dalam satu tahun.
  • 1 tahun cahaya = 9 triliun km (lintasan cahaya selama setahun)
  • 1 detik kecepatan cahaya = 311666km/detik
  • 1 tahun cahaya melakukan perjalanan = 9.000.000.000.000 km dibagi 311666 km/detik.
  • Total waktu perjalanan cahaya dalam detik  = 28.877.067 detik (9.000.000.000.000 dibagi 311666km / detik)
  • 1 tahun cahaya memerlukan waktu = 28.877.678 detik = 481.284 menit = 8.021 jam = 334 hari, kira kira mendekati 1 tahun
Jadi satu tahun cahaya adalah waktu perjalanan cahaya melintas selama satu tahun. Atau lintasan cahaya sejauh 9 triliun km selama 365 hari. Sekarang lebih masuk akal bila melihat perhitungan diatas. Dan menjawab mengapa tahun cahaya berhubungan dengan satuan waktu.

Seberapa jauh 1 tahun cahaya. Seandainya manusia mampu melakukan perjalanan sampai ke sebuah bintang yang jaraknya 1 tahun cahaya saja. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk melintas sejauh 1 tahun cahaya dengan teknologi saat ini.

Untuk memperkirakan berapa waktu tempuh bila mengunakan peralatan dari bumi.
  • Seandainya ada jalan menuju ke sebuah bintang yang jaraknya 1 tahun cahaya, maka harus ditempuh selama 50 juta tahun bila seseorang pergi mengendarai mobil dengan kecepatan 80km perjam nonstop.
  • Satelit ruang angkasa Voyager yang bergerak dengan kecepatan 70 ribu km perjam baru mencapai jarak 1 tahun cahaya setelah melakukan perjalanan selama 80 ribu tahun. Itupun belum sampai ke bintang paling dekat dengan bumi.
  • Bila ada mahluk hidup memberikan tanda sinar pada jarak 1 juta tahun cahaya (10 triliun km) jauhnya ke bumi. Maka cahaya dari sana baru terlihat di bumi tahun depan.
Setelah melihat ukuran, angka km dan waktu dari satu tahun cahaya. Lebih mudah di mengerti seberapa jauh jarak satu tahun cahaya tersebut dan menjawab hubungan jarak tahun cahaya dengan waktu. Sekarang lebih mudah di mengerti seberapa besar ukuran galaksi Bima Sakti dimana bumi berada.

Galaksi Bima sakti memiliki rentang lebih dari 100 ribu tahun cahaya dengan tebal sekitar 2 ribu tahun cahaya. Wah sebuah galaksi ternyata besar sekali. Memang sangat besar dan luas. Itu baru berbicara sebuah galaksi kita. Berapa banyak bintang yang bercahaya seperti matahari di galaksi kita ini. Angkanya fantastis, jumlahnya diperkirakan 200 - 400 miliar bintang. Lalu berapa jumlah planet yang mengitari di milaran bintang di galaksi kita. Bila ada sebuah bintang, mungkin ada beberapa planet lain disana. Berapa jumlah planet, saat ini tidak bisa dihitung. karena planet terlihat. Mengapa , karena planet tidak memiliki cahaya seperti bintang.

Angka pada peta yang tertulis dibawah ini, masing masing adalah jarak dalam tahun cahaya. Posisi bumi memang amat berjauhan, walau ada benda angkasa lain seperti planet dan matahari diluar tata surya kita. Jarak antara planet bintang dan benda angka lainnya diluar tata surya kita sendiri dapat mencapai ribuan tahun cahaya. Jarak tata surya (termasuk bumi) kita memiliki jarak 28 ribu tahun cahaya ke titik tengah galaksi. Tata surya kita termasuk Bumi, Matahari dan planet lainnya ada di bagian tengah lingkaran galaksi (di lengan galaksi(. Dibelakang tata surya kita masih ada lagi tata surya lain. Jadi sebuah galaksi saja sudah sangat luas. Bagaimana dengan alam semesta ini. Seorang ilmuwan Inggris hanya bisa mengatakan alam semesta ini sangat sangat sangat besar dan luas.

Pada gambar terlihat posisi matahari (termasuk bumi) "Our Solar System" berada di gambar tengah bawah.



Bila manusia di bumi hanya bisa melihat dengan jelas bintang matahari. Apakah tidak ada benda yang dekat dengan kita. Masih banyak benda lain yang bersinar (disebut bintang) di dekat tata surya, tapi dimana mereka dan berapa jauh dari bumi. Bagaimana bintang paling dekat yang kita lihat bercahaya dimalam hari. Apakah cahaya bintang tersebut jaraknya memang dekat dan manusia bisa pergi kesana.

Selanjutnya melihat bintang di langit , bintang tersebut masih tetangga matahari walau terlihat dekat tapi jaraknya