Luas alam semesta tepatnya berapa dan berapa jumlah galaksi


Kategori : Science | Date : 17 February 2018
Jangan bertanya berapa luas alam semesta, tapi apakah manusia menjadi bagian penting dari alam semes
Sekarang kita lucu lucuan dengan menghitung berapa luas alam semesta.

Butuh berabad-abad akhirnya kita baru mengetahui seberapa luas alam semesta ini.

Adu pendapat dari undangan astronomi  Amerika pada tahu 1920.

2 orang mengatakan berbeda dengan luasnya galaksi Bima Sakti terlebih dahulu.

Shapley mengatakan galaksi Bima Sakti atau galaksi dimana kita tinggal memiliki lebar 300.000 tahun cahaya. Atau 3 kali lebih besar dari perhitungan saat. Dia mengatakan posisi matahari lebih dekat ke inti galaksi.

Peneliti lain Curtis memiliki pendapat berbeda.

Dia mengkoreksi bahwa galaksi lain lebih besar dari galaksi kita. Tapi dia memperhitungkan galaksi Bima Sakti hanya memiliki lebar 30 ribu tahun cahaya. Artinya galaksi kita hanya 1/3 dari ukuran yang diterima saat ini dengan lebar 100.000 tahun cahaya.

3x lebih besar atau 3x lebih kecil. Ini adalah jarak yang luar biasa luasnya, dan diperdebatkan selama 1 abad. Hari ini kita mengetahui bahwa ukuran galaksi Bima Sakti sekitar 100.000 sampai 150.000 tahun cahaya. Berapa besarnya belum diketahui dengan pasti.

Lalu ada anggapan bila kita tinggal di pusat alam semesta. Seperti biasa manusia memiliki ego ketika menyatakan pendapat. Tapi berubah setelah seorang ahli mengatakan, kalian semua salah.

Copernicus memberi pendapat yang menarik dan membuka pikiran ilmuwan lain, bahwa galaksi kita bukan pusat segalanya.



Tampaknya astronom selalu kesulitan mencari angka yang tepat, dengan ukuran alam semesta.

Sekarang, astronom dari dunia modern memberikan gambarkan lebih logis. Caitlin Casey astronom univeristas Texas mempelajari alam seperti seperti yang kita kenal. Dia menunjukan para astronom mengembangkan alat untuk menghitung. Tapi bukan menghitung jarak Bumi dan anggota tata surya lain seperti planet dan matahari.

Tapi rentang antara galaksi sampai perjalanan ke tepi alam semesta.

Untuk mengukur semuanya disebut cosmic Distance Ladder atau tangga kosmik. Astronom mengambil satu patokan seperti sebuah bintang, untuk mengukur bintang lain dan seterusnya.

Kita mengukur dengan gelombang radio ke sebuah planet, dan mengukur kembalinya gelombang tersebut ke Bumi. Dari kelambatan kembalinya gelombang yang dikirim, dapat diketahui berapa jarak yang tepat antara planet ke Bumi. Tapi itu perhitungan planet ke planet, dan jaraknya relatif sangat dekat. Dibanding luas alam semesta, tentu jarak jutaan km hanya angka kecil.

Sebagai contoh teleskop radio terbesar Arecibo di Puerto Rico dapat melakukan pekerjaan ini. Tidak hanya planet tapi asteroid dapat dihitung jaraknya, termasuk menangkap citra dan permukaan asteroid dengan gelombang radio.

Menghitung jarak planet dengan tepat dari teleskop Radio Arecibo

Menghitung jarak dengan teleskop radio mengunakan teknik tangga kosmik tentu tidak praktis. Ada teknik lain dengan perhitungan teknik Paralak (Paralax).

Teknik Paralak
Cara perhitungan teknik paralak seperti menempatkan 1 benda dengan benda lain dan dilihat dari 2 sudut berbeda.

Contoh kita memegang sebuah benda dan melihat dengan menutup mata kiri lalu melihat dengan mata kanan dan sebaliknya. Benda tersebut terlihat bergerak / bergeser dari penglihatan kita.

Perbedaan kedua sisi tersebut akan menghasilkan jarak pada sebuah objek tertentu. Tentu saja perhitugan Paralak lebih mudah dilakukan untuk objek di Bumi.

Di skala kosmos perhitungan paralak memerlukan waktu 6 bulan. Ketika satelit atau teleskop di Bumi menghitung dengan melihat satu benda pada bulan Januari, maka perhitungan kedua jatuh pada bulan Juni.

Karena teleskop di Bumi akan bergerak memutar matahari selama 12 bulan. Posisi perbedaan dalam 6 bulan dijadikan teknik Paralak untuk mengukur benda dari Bumi.

Namun skala perhitungan tersebut hanya efektif mengukur benda sampai jarak 100 tahun cahaya. Karena semakin jauh menentukan sebuah objek, sudut pergeseran terlalu kecil. Angkanya mulai menjauh dan tidak tepat.

Untuk lebih akurat, posisi benda sebagai pembanding dapat mengambil dari sebuah bintang untuk mengukur bintang yang lebih jauh. Ukuran bintang utama dapat dijadikan patokan untuk mengukur benda lain

Cepheid Variabel
Henrietta Swan Leavitt dari Harvard, pada tahun 1908 membuat perhitungan Cepheid. Dia membuat pengamatan dari variasi bintang yang berubah kecerahannya dari waktu ke waktu. pulse dari bintang herhubungan dengan seberapa terang sebuah bintang. Bintang yang lebih terang memiliki denyut lebih lambat.

Di tahun 1920an, Edwin Hubble menditeksi variabel Cepheid untuk menghitung jarak galaksi Andromeda. Angkanya 1 juta tahun cahaya, disini sudah semakin jauh dengan 1 juta tahun cahaya.

Astronomi modern lebih tepat, menghitung jarak galaksi Andromeda sekitar 2,54 juta tahun cahaya dari Bumi. Tapi jarak tersebut belum akurat, mungkin mendekati.tapi menjadi perhitungan terbaik saat ini.

Teknik Redshift.
Teknik yang digunakan saat ini untuk menghitung jarak sebuah benda adalah pergeseran cahaya merah. Digunakan mengukur jarak amat sangat jauh dengan melihat spektrum perubahan warna. Temtu yang ini untuk menghitung jarak galaksi yang miliaran tahun jauhnya.



Cara perhitungan ini lebih mendekati, melalui perubahan spektrum gelombang warna cahaya. Karena cahaya memiliki gelombang berbeda ketika melintas di ruang angkasa.

Seperti suara sirene ambulan, ketika mendekat maka gelombang frekuensi suara yang kita dengar akan semakin tinggi. Ketika menjauh akan lebih kecil. Disini disebut efek Doppler.

Dengan melihat perubahan gelombang cahaya yang menjauh akan terlihat berwarna merah di Bumi, sedangkan warna biru cenderung mendekat ke arah Bumi.
Mobil ambulan adalah benda yang diukur, dan suara yang di dengar mewakili cahaya yang dilihat di Bumi

Pergeseran warna merah tersebut dihitung, dan dapat disimpulkan berapa jarak jauh dari sumber cahaya. Tapi bukan untuk jarak benda sesungguhnya. Karena sebuah bintang dengan perubahan spektrum warna merah dan biru, sebenarnya objek yang melihat dan yang dilihat sedang bergerak. Merah berarti objek yang dilihat semakin menjauhi kita, dan sebaliknya.

Sebagai contoh sebuah galaksi yang dihitung dengan Redshift mencapai 10 miliar tahun cahaya jauhnya dari Bumi. Tentu kita teleskop melihat pada satu koordinat di langit. Apakah benda tersebut ada disana, tentu saja tidak, karena cahaya yang sampai ke bumi sebenarnya terlambat tertangkap teleskop. Dan cahaya yang dilihat adalah cahaya yang berusia 10 miliar tahun lalu.

Berapa luas alam semesta.
Sampai akhirnya ahli astronom mengetahui alam semesta "kita" dimulai pada 13,8 miliar tahun lalu. Sebuah ledakan sangat besar (big bang) melemparkan debu dan gas ke segala penjuru alam. Lalu mulai terbentuk galaksi sampai kehidupan dari planet, termasuk manusia.

Seandainya kita bisa melihat sebuah galaksi dengan jarak 13,8 miliar tahun cahaya. Seberapa jauh benda itu berada. Bila sebuah galaksi terjauh yang dilihat menjauhi Bumi (galaksi kita) dengan warna merah.

Apakah jaraknya memang 13,8 miliar tahun, atau benda tersebut sebenarnya sudah bergerak lebih jauh lagi. Karena kita hanya melihat cahaya yang datang dari 13,8 miliar tahun lalu dan baru sampai ke bumi hari ini.

Jangan jangan benda yang dihitung tersebut sudah berjarak 46,5 miliar tahun cahaya dari posisi kita di Bumi. Jadi benda yang kita lihat dan diperhitungkan 13,8 miliar tahun cahaya, sebenarnya sudah berada di 46,5 miliar tahun dari jarak kita. Jadi letak galaksi yang kita lihat adalah galaksi yang jarakany 13,8 miliar tahun lalu. Sedangkan posisinya sekarang mungkin terus menjauh sampai 46,5 tahun cahaya

Angka tersebut diambil dari beberapa galaksi yang pernah ditemukan dan terlihat hanya berbentuk gumpalan cahaya merah. Karena sangat jauhnya, dan baru terlihat benda tersebut di masa sekarang.

Contoh sebuah galaksi GN-z11, (gambar bawah). Di terangkan agar tidak membingungkan dengan perbandingan skala kosmos.

Galaksi GN-z11 yang berwarna merah tersebut, diperkirakan baru berumur 400 juta setelah awal terbentuknya alam semesta. Warna galaksi ini begitu kecil dengan warna merah.

Bila Big Bang dihitung dengan tahun 0, galaksi yang kita lihat adalah bentuk galaksi pada 400 juta tahun setelah angka tahun 0.

Sedangkan kita melihat jarak galaksi GN-z11 ke Bumi, dengan gambar yang kita lihat adalah gambar galaksi di masa lalu.

Artinya kita melihat warna merah dibawah ini, adalah sebuah galaksi yang usianya baru 400 juta tahun lalu. Walau sekarang usia galaksi (dan alam semesta) kita sendiri sudah berumur di 13,8 miliar tahun dari angka 0.

Cahaya dari benda galaksi GN-z11 tertangkap berwarna merah dibawah ini, merupakan sebuah galaksi ketika yang jaraknya 13,4 miliar tahun cahaya dari kita di Bumi.

Tapi bentuk galaksi tersebut baru kita lihat cahayanya sampai ke Bumi hari ini, dari cahaya galaksi yang kita lihat adalah cahaya yang melakukan perjalanan selama 13,4 miliar tahun.

Menjadi pertanyaan, apakah galaksi tersebut memang ada di tempat yang kita lihat. Seandainya kita bisa melakukan perjalanan yang sangat singkat. Misalnya satu detik tiba disana. Kemungkinan galaksi GN-z11 ini sudah tidak berada disana.

Mungkin sudah bergerak lebih menjauh bahkan lebih jauh dari perhitungan 13,4 miliar tahun cahaya.

Dan posisi galaksi GN-z11 yang kita lihat, sebenarnya galaksi tersebut pernah ada disana tapi sekarang tidak ada disana. Bahkan kita tidak akan pernah bisa mencapai ke galaksi tersebut.

Lalu dimana galaksi GN-z11 berada, seandainya galaksi tersebut menjauhi dengan tegak lurus dari posisi kita di Bumi. Maka posisi galaksi tersebut sudah bergerak lebih dari 2x lebih jauh dari apa yang kita lihat sekarang.

Galaksi terjauh GN Z11

Mengapa galaksi tersebut menjauh. Karena semua benda di alam semeseta ini bergerak dan gerakannya semakin cepat.

Menjawab berapa luas alam semesta kita. Dari angka tersebut tinggal digandakan, menjadi 93 miliar tahun cahaya

Luasnya alam semesta diperkirakan lebih besar 250x dari perkiraan yang kita amati. Mihran Vardanyah dan rekan dari universitas Oxford menganalisa data dan menghitung objek di alam semesta. Mengunakan algoritma computer, angkanya 250x lebih besar dari perkiraan sebelumnya.

Sejauh apa pengamatan manusia melihat alam semesta
Big Bang dimulai pada titik 0, dan Big Bang terjadi 13,8 miliar tahun (cahaya) lalu. Usia alam semesta dikaitkan dengan kecepatan cahaya.
13,8 miliar terlalu kecil untuk menjawab luas alam semesta dari titik 0 dan dikalikan dua bila benda terjauh bergerak dari sisi kita.
Angkat sebenarnya adalah 46 miliar tahun cahaya bila pergerakan yang terjadi ke segala arah. Dan membentuk diamter 92 miliar tahun cahaya.
Artinya posisi kita dan galaksi terjauh sama sama bergerak saling menjauh dengan kecepatan cahaya.

Seberapa jauh kita dapat melihat objek di alam semesta. Angkanya 41.4 miliar tahun cahaya dari titik awal Big Bang


Sedangkan energi gelap masih dapat diamati sampai 46 miliar tahun cahaya.
Dan luasnya alam semesta kita membentang sampai 92 miliar tahun cahaya. Dan jarak tersebut yang dapat diamati oleh teknologi manusia saat ini.
Diluar jarak tersebut, teknologi manusia belum mampu mencapainya

Jarak terjauh yang dapat diamati oleh manusia saat ini

Berapa jumlah galaksi di alam semesta
Planet kita mengitari matahari. Demikian bintang memiliki beberapa planet. Galaksi terlihat karena cahaya bintang bintang, dan isinya adalah planet, blackhole, debu, gas dan lainnya.

Galaksi sangat besar, tapi berapa jumlah galaksi di alam semesta ini.
  • Ilmuwan awalnya memperhitungkan jumlah galaksi mencapai 100 sampai 200 miliar galaksi berada di alam semesta kita.
  • Observasi dari teleskop Hubble dan data observasi lain, diperkirakan jumlah galaksi dengan angka fantastis. 10x lebih besar dari perhitungan sebelumnya, 2 triliun galaksi.
  • Christopher Conselice salah satu rekan penulis makalah tersebut mengatakan masih ada 90% galaksi di alam semesta yang harus dipelajari.
Tahun lalu mereka menghitung dari bentuk galaksi kecil, sedang dan besar. Dan melihat data teleskop Hubble, lalu memperhitungkan perkiraan jumlah galaksi yang belum dapat di dapat dilihat. Hasilnya mencapai 2 triliun galaksi hanya di alam semesta kita sendiri.

Ketika alam semesta terbentuk, galaksi yang terbesar mungkin lebih rapat dari saat ini. Melihat mereka sekarang mungkin sebagian besar galaksi menyebar, galaksi lain bisa bergabung bertabrakan menjadi satu galaksi. Galaksi ukuran besar dan sedang lebih mudah dilihat. Tapi galaksi ukuran kecil lebih sukar ditemukan.



Bentuk alam semesta dengan luas 1 miliar tahun cahaya persegi
Astrofisika membangun simulasi paling detil dengan alama semesta yang pernah dibuat.

Mengunakan data dari radiasi cahaya dan magnet yang diterima di Bumi. Data dikumpulkan dan diolah oleh super computer Cray XC40 Hazel Hen.

Sampai sebagian data ditampilkan dalam bentuk video IllustrisTNG kata peneliti dari CCA, MIT dan universitas lain.
Membutuhkan waktu 2 bulan lagi untuk menyelesaikan peta alam semesta ini.

Video IllustrisTNG adalah penerus dari Illustris, berdasarkan data dari banyak institusi astronomi.

TNG terdiri dari beberapa bagian, setidaknya 18 simulasi yang mencakup model di sebuah kubus dengan luas 1 miliar tahun cahaya. Untuk menelusuri evolusi alam semesta dari awal setelah terjadinya Big Bang sampai ke masa depan.

Mengambil data dari material galaksi dalam bentuk cahaya, medan magnet dan materi gelap / Dark Matter.

Dibutuhkan 2 bulan lagi untuk menyelesaikan perhitungan dengan computer supercepat ini dan hasil akhir diperkirakan akan mencapai 500 TB data.




Seandainya awal alam semesta kita berasal dari sebuah ledakan besar lalu isinya terlempar keluar dan isi ikut mengembang dan terus saling menjauh. Bentuknya akan seperti balon raksasa yang terus mengembang. Pertanyaan, apakah tidak ada ledakan besar (Big Bang) di tempat lain, dalam arti "apakah tidak ada alam semesta di samping kita".

Atau alam semesta diatas kita, atau balon alam semesta lain di bawah kita bahkan disisi samping bahkan di bagian depan. Bila ditanyakan seperti ini, akan muncul pertanyaan kedua, jangan jangan alam semesta ini semuanya paralel.

Artinya di isi alam semesta ini sebenarnya masih banyak alam semesta lain. Karena alam semesta ini tidak ada ujungnya dan kejadian Big Bang bisa terjadi dimana saja, tentu saja bukan di alam semesta kita sebagai sumber asal dari ledakan besar. Tapi di tempat lain.

Bila kita terus saja terbang sampai ke tepian alam semesta yang luasnya 90 miliar tahun cahaya. Apakah disana hanya ruang hampa yang kosong ?. Jangan jangan setelah melewati batas terjauh, akan bertemu alam semesta lain, dan seterusnya. Jadi alam semesta itu belum memiliki batas. Bisa saja ada big bang ditempat lain, atau semua isi alam semesta adalah gelembung alam semesta, dan kita berada di salah satu gelembung tersebut.

Kita tidak akan pernah bisa datang ke tempat yang sangat jauh tersebut. Bahkan untuk melihat saja tidak mungkin, karena begitu jauhnya seperti tanpa ujung. Itulah luas dari alam semesta yang tidak bisa terjawab. Pada akhirnya, manusia bukan hal penting di alam semesta ini. Walau manusia boleh saja menganggap dirinya sangat pintar dibanding mahluk lain. Tapi manusia bukan apa apa dari isi alam semesta ini, bahkan manusia tidak lebih dari sebutir pasir di galaksinya sendiri.

Pada 18 Oktober 2018, untuk kedua kalinya ke 5 planet di tata surya dapat dilihat bersamaan pada malam hari. Posisi dari arah barat atau setelah matahari terbenam. 5 planet akan bergeraka satu persatu naik ke atas cakrawala. Merkurius dan Venus berada di posisi bawah barat, dengan planet Jupiter terlihat lebih terang di atasnya. Posisi yang sama baru terjadi Juli 2020

Jumlah exoplanet berpotensi untuk dihuni di galaksi kita, diperkirakan jumlahnya miliaran planet. Tapi kita bertanya mengapa manusia belum bisa melihat cerdas mereka dari planet lain. 2000 tahun cahaya akan berisi 100 juta bintang, termasuk satu manusia. Mereka mungkin ada, atau terlalu jauh, atau kita yang belum mampu melihat.

Galaksi NGC 1277 memiliki ukuran 1/4 dari Bima Sakti. Yang lebih aneh lagi, inti galaksi di tengah terdapat sebuah lubang hitam supermasif.  Ini isi semuanya hanya lubang hitam, dan dapat menjadi objek penelitian dimana kelas baru tipe galaksi.



Sebuah galaksi NGC 7674 ini bukan memiliki 1 lubang hitam, tapi 2 lubang hitam atau black hole. Dan bukan lubang hitam kecil, tapi lubang hitam ukuran supermasif seperti yang ada di tengah setiap galaksi.. Galaksi NGC 7674 berada 400 juta tahun cahaya dari Bumi.

Rasi bintang sudah ada sejak 6000 tahun lalu. Membantu memberi petunjuk melihat benda di ruang angkasa.Rasi bintang pertama dikenal dengan 12 rasi bintang. Tapi secara lengkap rasi bintang berjumlah 88. Big Dipper tidak akan terlihat sama posisinya 45.000 tahun di masa mendatang.

Bintang  Ross 128 letaknya tidak jauh, hanya 11 tahun cahaya dari Bumi. Tim Planetary Habitability Lab menerima sinyal radio dari arah bintang Ross 128, dan tertangkap oleh teleskop radio terbesar di dunia Observatorium Arecibo di Poerto Rico.

Pertanyaan alam semesta yang sukar dijawab. Apakah alam semesta itu memiliki alam semesta paralel, apakah akan terus mengembang dan tidak bertemu lagi. Apakah multiverse itu ada, salah satu jejak diperkirakan ditemukan



2 lubang hitam yang disebut PG 1302-102, adalah keberadaan 2 lubang hitam biner yang saling mengorbit. Jarak keduanya seperti matahari ke pluto. Tetapi dampak gravitasi keduanya terlihat begitu kuat.

Bentuk lubang hitam tidak pernah bisa dilihat, karena dikelilingi oleh cahaya bintang. Tapi peneliti dapat mengetahui bila ada tanda aneh, dan memperkirakan adanya sebuah lubang hitam. Seperti apa bentuknya memang tidak bisa dipastikan. Banyak yang mengatakan sangat besar, mungkin tidak sebesar perkiraan kita.

Miliaran tahun lalu, lubang hitam B3 1715+425 adalah lubang hitam yang ada di tengah galaksi. Tapi anehnya, sekarang dia sendirian dan tidak banyak lagi bintang yang mengelilingi dirinya sendiri. Bahkan terbang begitu cepat sampai kecepatan 3200km perdetik. Ada apa dengan lubang hitam ini.

Black moon atau bulan hitam terjadi setiap bulan, tapi 30 September 2016 menjadi blackmoon kedua atau bintang baru dimana bintang tidak terlihat. Terjadi setiap 32 bulan sekali dimana bulan baru terjadi pada satu bulan yang sama.

2 minggu setelah NASA memberi peringatan bumi sangat rentan terhadap jatuhnya meteor besar. Seorang astronom China memperingatkan sebuah asteroid besar yang dapat menghancurkan bumi, dengan kekuatan kerusakan 3 miliar bom nuklir. Bumi tidak pernah lepas dari ancaman asteroid di ruang angkasa

Planet OGLE-2007-BLG-349 ditemukan ketika mengalami microlensing. Posisi munculnya planet dan 2 bintang diakibatkan posisi tepat sejajar dari pengamatan dengan Bumi. Salah satu planet terjauh yang ditemukan dengan jarak 8000 tahun cahaya.



Beberapa benda paling berbahaya bahkan mematikan di alam semesta. Magnetar, lubang hitam dan tabrakan antar galaksi. Magnetar adalah bintang yang berubah menjadi magnit sangat kuat. Sedangkan Black Hole memiliki kekuatan daya gravitasi paling besar di alam semesta ini.

Adanya lubang hitam berukuran kecil dari bekas bintang, dan jumlahnya mungkin lebih besar dari perkiraan sebelumnya.Tapi yang satu ini sangat tenang, mirip seperti lubang hitam siluman. Dibutuhkan beberapa peralatan teleskop untuk memeriksa, dan terakhir baru teridentifikasi benda ini adalah sebuah Black Hole

100 tahun lalu Einstein menyebut gelombang gravitasi yang sangat kuat akhirnya terbukti. Disebabkan oleh 2 lubang hitam yang saling mengorbit, ledakan supernova atau hal lain. Awalnya masih terbatas teori ketika Einstein mengatakan 2 benda yang sangat besar dapat menimbulkan efek gelombang gravitasi.

Susah membayangkan jarak planet ke matahari. Khususnya dengan gambar dan buku. Bagaimana bila jarak antara planet dan matahari di dalam sebuah lapangan bola, termasuk perbandingan besarnya planet ke matahari. Lebih mudah di mengerti , lebih mudah di gambarkan, walau perlu sedikit imajinasi

Mempelajari tata surya. Bagaimana bintang terbentuk, dan bagaimana planet bisa terbentuk disekitar bintang. Pertanyaan ini masih terus diteliti oleh para astronom. Sebuah bintang yang diteliti disini tiba tiba meningkat kecerahannya menjadi 250 kali dalam satu tahun. Hal ini menunjukan infus materi di bintang ini tidak biasanya memakan materi di sekitar dirinya.

Satu foto langkah ini memperlihatkan posisi planet Venus sedang transit tepat di depan matahari dan dapat dilihat dari Bumi. Walau Venus memiliki orbit sangat dekat dengan matahari tapi untuk posisi satu garis dari Matahari dan planet Venus ke Bumi sangat jarang terjadi.


No popular articles found.