PENGERTIAN JAGAD RAYA
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 meng
orbit 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 Rosse membina
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 oleh
William 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 21
sentimeter, 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
