MENCARI LUBANG HITAM

Lubang hitam, bagaimana rupanya apakah ia sebuah lubang yang gelap? Sayangnya bukan. Lubang hitam bukanlah sebuah lubang di angkasa seperti lubang yang kita kenal di Bumi. Ia adalah sebuah obyek yang memiliki gravitasi yang sangat kuat dan bahkan cahaya pun tidak dapat lepas darinya. Artinya cahaya pun terperangkap di dalamnya. Artinya lagi, ini obyek yang tidak memancarkan cahaya., pertanyaan selanjutnya bagaimana lubang hitam bisa ditemukan?
Meski tidak tampak, lubang hitam bukanlah sebuah benda “sakti” yang tidak bisa dikenali. Satu hal pasti, astronom tidak pernah mendeteksi Lubang Hitam. Untuk bisa menemukan keberadaan lubang hitam, yang di

deteksi adalah fenomena yang hanya bisa dijelaskan oleh keberadaan obyek dekat yang sesuai dengan gambaran sebuah lubang hitam. Inilah sidik jari lubang hitam.
Gaya gravitasi yang sangat kuat dari lubang hitam mempengaruhi gerak obyek di sekitarnya. Jika astronom melihat bintang yang sedang mengitari sesuatu namun tidak dapat melihat bendanya maka bisa diduga benda yang tidak tampak itu adalah lubang hitam. Selain itu saat materi akan ditelan oleh lubang hitam, ada ledakan radiasi yang sangat kuat yang dapat dilihat oleh pengamat di Bumi.
Astronom juga dapat mengetahui massa lubang hitam dengan mengukur massa bintang di sekitarnya dan kecepatan bintang tersebut. Perhitungan yang sama juga bisa diterapkan untuk lubang hitam super masif yang mengintip dari pusat galaksi.
Di pusat Bima Sakti juga terdapat lubang hitam super masif. Fakta ini terungkap dari perilaku bintang dan gas yang ada di area pusat galaksi. Bintang-bintang dan juga gas di skeitar pusat galaksi bergerak sangat cepat, perilaku ini hanya bisa dijelaskan oleh keberadaan sebuah obyek dengan massa beberapa juta kali massa Matahari di pusat galaksi kita. Massa tersebut haruslah terpusat dalam radius 10 hari cahaya atau sekitar 40 kali jarak Matahari – Pluto. Dan dengan demikian bisa dipastikan itu adalah obyek lubang hitam super masif.
Sidik jari lubang hitam juga bisa dikenali dari bintang berpasangan. Ketika salah satu bintang dalam pasangan tersebut menjadi lubang hitam, keduanya masih akan terus saling mengorbit satu sama lainnya. Dengan mengamati sistem tersebut, para astronom akan dapat mengetahui orbit bintang normal dan menentukan massa si lubang hitam. Tapi hanya ada beberapa sistem seperti ini. Satu hal menarik lainnya adalah para astronom telah berhasil menemukan tanda yang bisa membawa astronom menuju lubang hitam. Apakah itu?
Sinar-X.
Ketika lubang hitam mengkonsumsi materi yang jatuh ke dalamnya dari bintang pasangan, materi tersebut akan menjadi sangat panas dan memancarkan sinar-X dan sinar gamma. Inilah yang kemudian bisa menjadi tanda untuk mengindikasikan sebuah sumber sebagai lubang hitam. Faktanya lagi, area di sekitar lubang hitam sangat baik dalam hal memancarkan radiasi energi tinggi seperti ini. Karena itulah astronom kemudian membangun mata-mata di ruang angkasa yang dapat melihat radiasi tersebut seperti Chandra X-ray Observatory dan Fermi Gamma-ray Space Telescope milik NASA atau XMM-Newton X-ray Space observatory milik ESA.

KEBERADAAN BLACK HOLE

Abad ke-20 menyaksikan banyak sekali penemuan baru tentang peristiwa alam di ruang angkasa.salah satunya yang belum ditemukan adalah black hole. Ini terbentuk ketika sebuah bintang telah menghabiskan seluruh bahan bakarnya ambruk hancur kedalam dirinya sendiri, dan akhirnya berubah menjadi sebuah lubang hitam dengan kerapatan tak hingga dan volume nol serta medan magnet yang amat kuat. Tarikan gravitasi lubang hitam sangat kuat sehingga cahaya tidak mampu melepaskan diri darinya. Namun bitang yang runtuh seperti itu dapat diketahui dari dampak yang di timbulkannya di wilayah sekelilingnya. Belakangan diketahui bahwa ada bintang-bintang di ruang angkasa yang cahayanya tidak dapat kita lihat. Sebab, cahaya bintang-bintang yang runtuh ini lenyap. Menurut pengamatan Astronom, diketahui teryata lubang hitam raksasa di pusat galaksi kita. Dia mengatakan bahwa luas permukaan suatu lubang hitam hanya dapat tetap sama atau bertambah, tetapi tidak pernah berkurang. Kekuatan tarikan gravitasional yang tidak biasa dari dari lubang hitam tersebut telah menarik lapisan dari bintang dimana ia mengorbit, menyebabkannya membentuk suatu pusaran.
Lubang hitam (black hole) sering dihubungkan dengan hilangnya benda-benda kosmis bahkan wahana udara sekalipun, seperti pernah disinggung dalam rubrik ini berkaitan dengan hilangnya banyak pesawat di Segitiga Bermuda dan Samudera Atlantik Utara. Pro dan kontra pendapat mengenai hal ini memang tak pernah surut. Cerita seputar Segitiga Bermuda pun sepertinya tetap misterius, dan menjadi bahan tulisan yang tidak ada habis-habisnya. . Lalu, bagaimana sebenarnya lubang hitam tercipta? Bagaimana asal mula lubang hitam tercipta ? bagaimana mendeteksi adanya suatu lubang hitam?
Dalam bahasan fenomena kali ini, baiklah kita tinjau sedikit apa sebenarnya lubang hitam atau yang disebut para ilmuwan sebagai singularitas dari bintang redup yang mengalami keruntuhan gravitasi (gravitational collapse) sempurna.
Istilah “lubang hitam” pertama kali digunakan tahun 1969 oleh fisikawan Amerika John Wheeler. Awalnya, kita beranggapan bahwa kita dapat melihat semua bintang. Akan tetapi, belakangan diketahui bahwa ada bintang-bintang di ruang angkasa yang cahayanya tidak dapat kita lihat. Sebab, cahaya bintang-bintang yang runtuh ini lenyap. Cahaya tidak dapat meloloskan diri dari sebuah lubang hitam disebabkan lubang ini merupakan massa berkerapatan tinggi di dalam sebuah ruang yang kecil. Gravitasi raksasanya bahkan mampu menangkap partikel-partikel tercepat, seperti foton [partikel cahaya]. Misalnya, tahap akhir dari sebuah bintang biasa, yang berukuran tiga kali massa Matahari, berakhir setelah nyala apinya padam dan mengalami keruntuhannya sebagai sebuah lubang hitam bergaris tengah hanya 20 kilometer (12,5 mil)! Lubang hitam berwarna “hitam”, yang berarti tertutup dari pengamatan langsung. Namun demikian, keberadaan lubang hitam ini diketahui secara tidak langsung, melalui daya hisap raksasa gaya gravitasinya terhadap benda-benda langit lainnya.
Stephen William Hawking, salah satu ilmuwan Penggagas Lubang HitamTeori ini diciptakan Albert Einstein (1879-1955), yang merupakan karya terbesar manusia dalam usaha mencari kebenaran. Secara sederhana, teori ini merupakan struktur matematis yang melukiskan gravitasi dengan kurva ruang waktu. Dalam teori itu, Einstein membuat dua postulat: tidak ada benda yang dapat melebihi kecepatan cahaya dan kecepatan cahaya selalu sama menurut pengamat di manapun.




Bentuk dari teori ini adalah sebuah persamaan yang disebut sebagai persamaan Einstein. Persamaan ini mengandung berbagai penjelasan seperti pergeseran perihelion Merkurius, pembelokan arah cahaya, keberadaan gelombang gravitasi, singularitas ruang-waktu, deskripsi pembentukan bintang neutron dan lubang hitam bahkan pengembangan alam semesta.
Lubang hitam adalah suatu daerah dimana hukum-hukum fisika tidak berlaku lagi. Tempat itu memiliki gaya gravitasi yang sangat kuat dan siapapun yang masuk tidak bisa keluar kembali termasuk cahaya sekalipun. Menurut pengamatan Astronom, diketahui teryata lubang hitam raksasa di pusat galaksi kita. Dia mengatakan bahwa luas permukaan suatu lubang hitam hanya dapat tetap sama atau bertambah, tetapi tidak pernah berkurang. Ini disebut Hukum Pertambahan Luas Hawking. Namun teori ini menghasilkan implikasi bahwa lubang hitam menghasilkan radiasi. Hal ini pertama kali diungkap oleh Jacob Bekenstein mahasiswa pasca sarjana Princeton. Menurut Hawking bagaimana mungkin lubang hitam memancarkan radiasi kalau tidak ada sesuatu yang bisa keluar darinya. Kekuatan tarikan gravitasional yang tidak biasa dari dari lubang hitam tersebut telah menarik lapisan dari bintang dimana ia mengorbit, menyebabkannya membentuk suatu pusaran. “Kita tidak yakin mengapa lubang hitam ini memancarkan ledakan radiasi yang cemerlang sewaktu-waktu, dan bukannya suatu pancaran gelombang yang stabil”. Lubang hitam juga dapat bertambah massanya dengan cara bertubrukan dengan lubang hitam yang lain sehingga menjadi satu lubang hitam yang lebih besar.

KAPAN MATAHARI AKAN PADAM

Suatu pertanyaan yang sulit dijawab dengan pasti, apalagi kalau harus membuktikan kebenarannya. Namun sama halnya dengan keingintahuan manusia untuk mengetahui berapa umur bumi atau kapan terbentuknya bumi ini, maka para ahlipun berusaha dengan akalnya untuk memperkirakan kapan matahari akan padam. Seperti telah diterangkan di muka, bahwa matahari akan padam manakala reaksi thermonuklir di matahari telah berhenti. Apabila matahari padam, maka kehidupan di muka bumi akan berhenti.
Secara empiris telah dapat dibuktikan bahwa ada bintang yang pada mulanya bersinar terang, akan tetapi kemudian sinarnya makin redup dan akhirnya padam. Keadaan ini telah direkam oleh teleskop angkasa luar hubble. Atas dasar ini maka dapat saja matahari pada suatu saat akan padam. Seorang fisikawan Jerman, Hermann von Helmholtz, pada tahun 1825 mengamati perkembangan matahari yang ternyata diameter matahari setiap tahunnya menyusut 85 m. Kalau pengamatan Helmholtz benar, maka berdasarkan perhitungan penyusutan diameter matahari, umur matahari hanya akan bertahan untuk waktu 20.000.000 sampai dengan 25.000.000 tahun sejak matahari mengalami penyusutan.
Untuk kurun waktu itu, teori Helmholtz ini cukup memuaskan para ilmuwan, sebelum akhirnya digugurkan oleh teori reaksi thermonuklir yang masih bertahan sampai saat ini. Atas dasar teori thermonuklir sudah barang tentu teori Helmholtz menjadi tidak benar, karena dalam kenyataannya matahari telah bersinar sejak orde 5.000.000.000 tahun yang lalu atau bahkan lebih dari itu, suatu umur yang melebihi perkiraan Helmholtz.

Reaksi thermonuklir yang dikemukakan oleh Hans Bethe seperti yang telah diuraikan di atas, sebenarnya mirip dengan reaksi kimia konvensional dalam arti bahwa reaksi masih dapat berlangsung selama masih tersedia unsur atau reaktan yang menyebabkan terjadinya proses reaksi thermonuklir tersebut. Pada reaksi thermonuklir yang terjadi di matahari, sebagai reaktan utama adalah gas Hidrogen. Para ahli astronomi dan astrofisika berpendapat bahwa dengan bertambahnya umur matahari, maka pemakaian Hidrogen untuk reaksi thermonuklir dalam rangka mendapatkan energi yang amat sangat panas makin bertambah. Pada peristiwa ini energi yang dihasilkan oleh reaksi thermonuklir juga bertambah, sehingga energi radiasi yang dipancarkan matahari juga bertambah. Hal ini berarti pula suhu atmosfir bumi akan naik dan bumi akan terasa makin panas.
Apabila pendapat para ahli astronomi dan astrofisika tersebut benar, yaitu dengan bertambahnya umur matahari akan membuat persediaan gas Hidrogen pada permukaan matahari berkurang, maka jelas bahwa cepat atau lambat matahari pada akhirnya akan padam. Berdasarkan teori ini energi radiasi matahari diperkirakan masih dapat bertahan untuk jangka waktu kurang lebih 10.000.000.000 tahun lagi, setelah itu matahari padam.
Namun apa yang akan terjadi sebelum waktu 10.000.000.000 tahun? Secara teori dalam perjalanan menuju waktu 10.000.000.000. tersebut, suhu atmosfir bumi akan naik terus karena energi radiasi yang datang dari matahari bertambah panas. Keadaan ini akan menyebabkan es yang ada di kutub utara dan selatan akan mencair yang mengakibatkan tenggelammnya beberapa daratan atau garis pantai akan bergeser ke arah daratan. Kota-kota yang berada di pantai akan tenggelam. Ini baru merupakan bencana awal bagi kehidupan manusia di muka bumi ini. Bencana berikutnya adalah menguapnya semua air yang ada di bumi ini, karena suhu atmosfir bumi makin panas yang pada akhirnya tidak ada lagi air di muka bumi ini. Bumi yang menjadin kering kerontang tanpa air sama sekali dan suhunya yang panas menyebabkan berakhirnya kehidupan di muka bumi ini. Keadaan ini aka terjadi menjelang waktu mendekati 10.000.000.000 tahun yang akan datang.
Pada saat matahari kehabisan reaktan gas Hidrogen, maka reaksi thermonuklir benar-benar akan berhenti dan ini berarti matahari padam. Matahari yang telah padam ini akan mengecil (menyusut) menjadi suatu planet kecil yang dingin membeku yang disebut "White dwarf" atau si kerdil putih yang bukan matahari lagi. Contoh bintang atau planet yang sudah menjadi "white dwarf" di jagat raya ini cukup banyak, salah satunya planet bintang yang pada saat ini sedang menuju kematian seperti yang direkam oleh teleskop ruang angkasa Hubble. Sekali lagi keadaan tersebut akan terjadi 10.000.000.000 tahun yang akan datang. Keterangan ini merupakan jawaban untuk pertanyaan kapan reaksi thermonuklir di matahari berhenti atau matahari padam.

STRUKTUR DAN AKTIVITAS MATAHARI

Bagian yang tampak dari matahari terdiri dari :
§ Fotosfera = Bagian yang tampak menyerupai piringan emas yang terang dan permukaan Matahari yang kelihatan bercahaya dari Bumi. Ia merupakan lapisan atmosfera yang sentiasa bergelora dengan suhu kira-kira 5000°C

§ Chromosfer = Pancaran cahaya berwarna putih yang melingkar di sebelah luar photosfer

§ Corona = Cahaya merah di sebelah luar chromosfer yang akan jelas tampak sewaktu terjadi gerhana matahari total. lapisan yang terbesar (beberapa ratus ribu kilometer) dengan suhu tertinggi ( 2 juta° C) dan ketumpatan terendah (kandungan gas tipis).

§ Promienences = Ledakan-ledakan yang tampak pada sisi matahari, dimulai pada permukaan photosfer menyebar keluar untuk kemudian jatuh kembali ke permukaan matahari seperti api. Panjang lidah api dapat mencapai ribuan kilometer

§ Suspots = Noda matahari merupakan bagian pada photosfer terdapat lokasi kurang panas dibandingkan daerah sekitarnya, mungkin bagian ini merupakan pusaran yang berbentuk lekukan dalam photosfer, sehingga suhunya jauh lebih rendah dari sekitarnya.

Flares = Bagian yang sangat terang diantara dua spot. Suhu pada bagian ini jauh lebih tinggi dari sekitarnya. Partikel-partikel matahari dilontarkan dari bagian ini keluar matahari dan dapat mencapai bumi dalam waktu beberapa jam bahkan beberapa hari. Akibat dari flares ini dirasakan sebagai gangguan terhadap siaran radio, televisi, navigasi penerbangan, sinyal handphone dan meningkatnya jumlah aurora di daerah kutub bumi

REAKSI THERMONUKLIR

Sudah sejak lama orang memikirkan dari mana asal energi matahari yang begitu panas dan setiap hari dipancarkan ke bumi, namun sampai saat ini belum juga habis sumber energi tersebut. Sampai dengan pertengahan abad ke 19, pada saat orang belum mengenal reaksi nuklir, orang masih menganggap bahwa energi matahari berasal dari bola api besar yang sangat panas. Kalau benar bahwa matahari berasal dari bola api besar, lantas timbul pertanyaan apa yang menjadi bahan bakar bola api tersebut? Para ilmuwan pada saat itu belum bisa menjawab dengan tepat.
Para ahli astronomi dan juga astrofisika pada saat ini telah memperkirakan bahwa unsur-unsur kimia yang ada di bumi juga terdapat di matahari. Akan tetapi sebagian besar unsur kimia yang terdapat di matahari tersebut, sekitar 80% berupa gas Hidrogen. Sedangkan unsur kedua yang banyak terdapat di matahari adalah gas Helium, kurang lebih sebanyak 19 % dari seluruh massa matahari. Sisanya yang 1 % terdiri atas unsur-unsur Oksigen, Magnesium, Nitrogen, Silikon, Karbon, Belerang, Besi, Sodium, Kalsium, Nikel serta beberapa unsur lainnya.
Unsur-unsur kimia tersebut bercampur menjadi satu dalam bentuk gas sub atomik yang terdiri atas inti atom, elektron, proton, neutron dan positron. Gas sub atomik tersebut memancarkan energi yang amat sangat panas yang disebut "plasma". Energi matahari dipancarkan ke bumi dalam berbagai macam bentuk gelombang elektromagnetis, mulai dari gelombang radio yang panjang maupun yang pendek, gelombang sinar infra merah, gelombang sinar tampak, gelombang sinar ultra ungu dan gelombang sinar -x. Secara visual yang dapat ditangkap oleh indera mata adalah sinar tampak, sedangkan sinar infra merah terasa sebagai panas.
Bentuk gelombang elektromagnetis lainnya hanya dapat ditangkap dengan bantuan peralatan khusus, seperti detektor nuklir berikut piranti lainnya. Pada saat matahari mengalami plage yang mengeluarkan energi amat sangat panas, kemudian diikuti terjadinya flare yaitu semburan partikel sub atomik keluar dari matahari menuju ke ruang angkasa, maka pada sistem matahari diperkirakan telah terjadi suatu reaksi thermonuklir yang sangat dahsyat.
Keadaan ini diduga pertama kali pada tahun 1939 oleh seorang ahli fisika Amerika keturunan Jerman bernama Hans Bethe. Menurut Bethe, energi matahari yang amat sangat panas tersebut disebabkan oleh karena terjadi reaksi fusi atau penggabungan inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Reaksi thermonuklir yang berupa reaksi fusi tersebut adalah penggabungan 4 inti Hidrogen menjadi inti Helium, berdasarkan persamaan reaksi inti berikut ini:
(H1 + H1 -> H2 + Beta+ + v + 0,42 MeV) x 2

(H1 + H2 -> He3 + Gamma + 5,5 MeV) x 2

He3 + He3 -> He4 + 2H1 + 12,8 MeV

---------------------------------------- +

H1 -> He4 + 2Beta+ + 2Gamma + 2v + 24,64 MeV
Menurut Bethe, reaksi inti yang serupa reaksi fusi tersebut di atas, dapat menghasilkan energi panas yang amat sangat dahsyat. Selain dari itu, karena sebagian besar massa matahari tersebut tersusun oleh gas Hidrogen (80%) dan gas Helium (19%), maka masih ada kemungkinan terjadinya reaksi fusi lain berdasarkan reaksi rantai proton-proton sebagai berikut:
H1 + H1 -> H2 + Beta+ + v

H1 + H2 -> He3 + Gamma

He3 + He4 -> Be7 + Gamma

Be7 + Beta+ -> Li7 + Gamma + v

------------------------------------ +

Li7 + H1 -> He4 + He4
Terbentuknya gas Helium berdasarkan reaksi thermonuklir tersebut di atas juga menghasilkan energi yang amat sangat panas. Kemungkinan lain, gas Helium juga dapat terbentuk melalui reaksi nuklir berikut ini :
Be7 + H1 -> B8 + Gamma

B8 -> Be8 + Beta+ + v

Be8 -> He4 + He4
Walaupun reaksi inti tersebut di atas sudah dapat menghasilkan energi yang amat sangat panas, ternyata masih ada kemungkinan lain untuk terjadinya reaksi thermonuklir matahari yang menghasilkan energi yang jauh lebih dahsyat dan lebih panas lagi. Reaksi thermonuklir tersebut akan mengikuti reaksi inti rantai Karbon - Nitrogen sebagai berikut :
C12 + H1 -> N13 + Gamma

N13 -> C13 + Beta+ + v

C13 + H1 -> N14 + Gamma

N14 + H1 -> O15 + Gamma

O15 -> N15 + Beta+ + v

N15 + H1 -> C12 + He4
Reaksi rantai Karbon - Nitrogen tersebut di atas, menghasilkan panas yang jauh lebih panas dari pada reaksi rantai Proton - Proton maupun reaksi fusi Hidrogen menjadi Helium. Reaksi-reaksi thermonuklir tersebut di atas dapat terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang yang tersebar di jagat raya ini. Reaksi thermonuklir sejauh ini dianggap sebagai sumber energi matahari maupun energi bintang. Bintang yang bersinar lebih terang dari pada matahari kita yang berarti pula bahwa suhunya jauh lebih panas, maka reaksi thermonuklir yang terjadi pada bintang tersebut pada umumnya akan mengikuti reaksi rantai Karbon - Nitrogen.

Suhu dan Atmosfer Matahari

SUHU MATAHARI
Matahari sebagai dapur nuklir menghasilkan panas yang sangat amat tinggi hasil dari reaksi thermonuklir yang terjadi di matahari. Suhu pada pusat matahari (pada inti) diperkirakan mencapai lebih dari 15.000.000 ºC, sedangkan suhu permukaannya relatif dingin, yaitu sekitar 5.000 - 6.000 ºC. Menurut JR Meyer, panas matahari berasal dari batu meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedangkan menurut teori kontraksi H Helmholz, panas itu berasal dari menyusutnya bola gas. Ahli lain, Dr Bothe menyatakan bahwa panas tersebut berasal dari reaksi-reaksi nuklir yang disebut reaksi hidrogen helium sintetis.

ATMOSFER MATAHARI
Atmosfer matahari terletak di atas permukaan matahari yang sebagian besar berupa gas Hidrogen. Atmosfir matahari terdiri atas 2 bagian utama, yaitu "chromospher" dan "corona". Bagian chromosphere dapat mencapai ketebalan 12.000 kilometer dari permukaan matahari, sedangkan bagian corona tampak bagaikan mahkota berwarna putih yang melingkari matahari. Corona dapat mencapai ketinggian ratusan ribu bahkan dapat sampai jutaan kilometer dari permukaan matahari.
Suhu pada chromosphere dan pada corona sangat jauh berbeda. Chromosphere yang terletak pada permukaan matahari bersuhu kurang lebih 5.000 ºC, sedangkan suhu pada daerah corona dapat mencapai sekitar 10.000 - 100.000 ºC, atau bahkan dapat lebih tinggi lagi.
Suhu corona yang jauh lebih panas dari pada suhu chromosphere, padahal letaknya lebih jauh dari inti matahari sempat menimbulkan pertanyaan diantara para ahli astronomi dan astrofisika. Suhu yang lebih tinggi pada bagian corona ternyata disebabkan karena adanya "kejutan gelombang yang sangat kuat" yang berasal dari gerakan turbulen photosphere yang memanaskan lapisan gas pada corona. Selain dari itu, pada permukaan chromosphere sering terjadi lidah api akibat letusan ataupun ledakan gas yang ada pada permukaan chromosphere. Letusan atau ledakan yang menimbulkan lidah api ini sering disebut dengan "prominence". Lidah api ini dapat mencapai ketinggian ratusan ribu kilometer dari permukaan chromosphere. Prominence ini dapat dilihat jelas pada saat terjadi gerhana matahari total.
Peristiwa lain yang terjadi pada permukaan chromosphere adalah timbulnya filament gas akibat gerakan gas chromosphere yang panas. Filament gas ini tampak pada permukaan chromosphere sebagai sel-sel kasar yang disebut "supergranulation". Peristiwa-peristiwa tersebut di atas terjadi silih berganti yang menyebebkan timbulnya "plage" dan "flare". Plage adalah keadaan matahari pada saat panas dan bercahaya terang. Sedangkan flare adalah semburan energi tinggi dari permukaan matahari, berupa radiasi partikel sub atomik. Radiasi partikel sub atomik ini dapat sampai ke atmosfir bumi dan memicu terjadinya reaksi inti yang merupakan sumber radiasi kosmogenis.

KARAKTERISTIK DAN KEDUDUKAN MATAHARI DALAM TATA SURYA

Matahari kita adalah salah satu bintang diantara 100.000.000 bintang yang ada pada suatu kelompok atau galaksi yang disebut dengan kelompok bintang "Milky Way". Matahari sebenarnya adalah suatu bintang yang besarnya termasuk rata-rata dibandingkan dengan ukuran bintang-bintang lainnya. Banyak bintang lainnya yang ukurannya jauh lebih besar dari pada ukuran matahari kita.
Matahari mempunyai khatulistiwa dan kutub

karena gerak rotasinya, Diameternya 1.400.000 Km yang berarti 109 kali diameter bumi, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Gravitasi matahari lebih kuat dari pada gravitasi di bumi, yaitu 28 kali lebih kuat dari pada gravitasi bumi. Cahaya bintangpun ada yang jauh lebih terang yang berarti suhunya juga jauh lebih panas dari pada suhu matahari kita. Matahari tampak sangat besar dibandingkan dengan bintang-bintang yang tersebar di jagat raya ini karena letaknya yang relatif sangat dekat dengan bumi, yaitu sekitar 150.000.000 kilometer. Bintang yang paling dekat dengan bumi adalah bintang Alpha Centauri yang jaraknya 40.000.000.000.000 kilometer dari bumi.

Ø Tarantula Nebula
Tarantula Nebula adalah salah satu bagian dari H II di dalam gumpalan awan Magellan besar. Sebelumnya galaksi ini dianggap sebagai sebuah bintang , namun pada tahun 1751 Nicolas Louis de Lacaille membuktikan ani sebagai galaksi. NGC mempunyai jarak 180.000 tahun cahaya dari bumi.

Ø Boomerang Nebula
Boomerang Nebula disebut juga nebula ”ikat busur” yang merupakan sebuah bentuk dasar nebula yang terletak 5000 tahun cahaya dari bumi. Nebula ini mempunyai tekanan 1 K ( -272,15 C atau -457,87 F ), tempat yang paling dingin di alam semesta. Boomerang nebula terbentuk dari gas yang keluar berasal dari initi sebuah bintang. Gas yang bergerak keluar pada kecepatan sekitar 164 km/s dan berkembang dengan cepat seolah-olah gas itu bergerak keluar angkasa. Pergerakan ini mengakibatkan temperatur nebula sangat rendah.

Cat’s Eye Nebula

Cat’s eye nebula adalah nebula dalam constellation droco. Secara struktual iniadalah nebula yang sangat kompleks dengan resolousi tinggi observasi teleskop angkasa hubble mengungkap tercatatnya strutural sepertri simpul,jet, danbeberapa fitur sepeti corak NGC 6543ditentukan oleh William Herschel pada tanggal 15 Februari 1786 mempunyai jarak 3300 kilo tahun cahaya dari bumi.





























































Bernard’s Loop
Bernard’s Loop ( Sh 2 – 276 ) adalah sebuah emisi nebula di Constellasi Orion. Ini adalah bagaian dari molekul awan besar dimana dimana juga berisikan cahaya Horshead dan Nebula Orion. Loop diambil dari sebuah pusat besar pada nebula Orion . Bintang-bintang dalam nebula Orion dipercaya bertanggung jawab untuk pengionan Loop. Loop yang panjangnya kira-kira 600 menit busur seperti yang terlihat dari buku menutupi banyak dari orion.Jarak barnad’s Loop kira-kira 1600 tahun cahaya dari buku.

Rosette Nebula

Rosette Nebula sangat luas, mengelilingi wilayah H II yang lokasinya dekat dari molekul awan besar di wilayah Monoceros pada galaksi Bima Sakti. Nebula ini ada pada jarak antara 5200 tahun cahaya dari bumi ( meskipun taksirannya sering berubah- ubah ) dan ukuran diameter secara kasarnya adalah 130 tahun cahaya.

Ø Ring Nebula
Ring Nebula yang terletak di utara susunan bintang Lyra dan mempunyai jarak 0,7 kpc ( 2300 tahun cahaya) dari bumi.

Eagle Nebula

Ø Eagle Nebula
EAGLE NEBULAEagle Nebula merupakan cluster muda yang terbuka, ditemukan oleh Jean – Philippe de Cheseaux pada tahun 1745-1746. Ini menggabungkan penyerbaran emisi nebula atau wilayah H II ( tempat kelahiran bintang-bintang ). Eagle Nebula berjarak 7000 tahun cahaya, kecerahan bintang pada nebula mempunyai cahaya yang terang dan dapat dilihat dari teleskop.

Carinae Nebula

Carinae Nebula merupakan bintang besar yang mengelilingi beberapa cluster bintang. Untuk Eta Crinae dan HD 93129 A adalah dua bintang yang mengelilingi galaksi Bima Sakti

Hourglass Nebula
Hourglass Nebula adalah nebula muda yang berda di sebelah selatan kumpulan – kumpulan musca, kira-kira 8000 tahun cahaya dari bumi. Ini ditemukan oleh Jump Cannon dan MargaretW. Mayall.

Nebula Emisi Triangulum NGC 604

Nebula emisi Triangulum NGC 604 terletak di dalam lengan spiral Galaksi M33, 2.7 juta tahun cahaya dari Bumi. Nebula ini adalah daerah tempat terbentuknya bintang-bintang

 Nebula Red Rectangle (Persegi Panjang Merah)

Sebuah foto baru yang tajam dari nebula terang bernama “Red Rectangle” atau “persegi panjang merah” menunjukkan bahwa kumpulan debu dan gas itu lebih mirip bentuk tangga dengan tanda silang (X) raksasa di tengahnya.
Foto terbaru dari objek langit paling tidak biasa di galaksi ini dibuat oleh teleskop ruang angkasa Hubble pada tahun 1999, namun baru diumumkan secara luas hari Selasa kemarin (11/5). Nebula itu sendiri baru ditemukan pada awal tahun 1970-an. Karena bentuk dan warna yang terlihat waktu itu, para astronom menyebutnya sebagai “Red Rectangle.”
“Struktur Red Rectangle yang dilihat Hubble benar-benar kompleks. Bentuk yang sangat mempesona adalah gambaran seperti anak tangga, walau sebenarnya itu adalah kerucut gas yang bertumpuk-tumpuk,” kata Hans Van Winckel dari Universitas Katolik Leuven, Belgia.
Adapun bintang kembar pada inti Red Rectangle, yang secara resmi disebut HD 44179, adalah bintang-bintang sekarat yang mendekati ajalnya. Menjelang padam, keduanya terus menerus melepaskan partikel lapisan terluarnya ke ruang angkasa, sehingga terbentuklah nebula atau kumpulan debu dan gas yang berlapis-lapis.
Sebagai tambahan, Nebula Red Rectangle berada pada jarak sekitar 2.300 tahun cahaya dari Bumi, pada arah gugusan bintang Monoceros.
Sedangkan mengenai Hubble, hingga saat ini, para astronom masih mengandalkannya untuk melakukan observasi-observasi yang tidak mungkin dilakukan dari teleskop Bumi. Namun masa depan teleskop ruang angkasa ini masih belum jelas karena NASA membatalkan misi berawak untuk men-service Hubble. Bila misi robotik kelak tidak bisa memperbaiki dan meng-upgrade Hubble, maka teleskop hebat itu bakal mengambil gambar terakhirnya pada tahun 2007 atau 2008, lalu ia akan menjadi sampah angkasa luar.

Nebula helix

Nebula Helix, yang tersusun atas selubung gas dan cakram yang terlontar dari sebuah bintang mati sekelas matahari, menunjukkan sebuah struktur yang kompleks dalam skala terkecil yang dapat diamati. Citra terbaru dari Spitzer ini diambil dalam rentang gelombang inframerah, dengan panjang gelombang 3.2, 4.5, dan 8 mikron, yang masing-masing ditampilkan dalam warna biru, hijau, dan merah.
Citra ini memperlihatkan apa yang disebut sebagai “simpul komet” (cometary knots), dalam warna biru-hijau yang terbentuk akibat materi molekuler yang tereksitasi oleh gelombang kejut atau radiasi. Bagian ekor dari simpul terlihat lebih merah karena diselubungi oleh radiasi ultraviolet dari bintang di pusat. Spitzer telah memetakan struktur terluar dari nebula selebar 6 tahun cahaya ini, dan menyelidiki bagian dalamnya, di daerah sekitar bintang mati di pusatnya, untuk menyingkap sesuatu yang terlihat seperti sebuah sistem planeter yang telah bertahan dari kematian bintang induknya yang chaotik. Teleskop ruang angkasa Spitzer diluncurkan dari Cape Canaveral, Florida, pada 25 Agustus 2003. Selama 4 tahun beroperasi, Spitzer telah memperlihatkan pandangan melalui gelombang inframerah dari berbagai objek, mulai dari asteroid di tata surya kita hungga galaksi di batas alam semesta yang teramati.

TERBENTUKNYA TATA SURYA MENURUT TEORI NEBULA

Immanuel kant (1749-1827),seorang ilmuwan filsafat Jerman membuat suatu hipotesis tentang terbentuknya tata surya. Menurut Kant,di jagad raya terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan sehingga lama-kelamaan bagian tengah kabut itu berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian membentuk matahari,dan bagian kabut di sekelilingnya membentuk planet-planet,satelit,dan benda-benda langit lainnya.
Seorang ilmuwan fisika Prancis bernama Pierre Simon de Laplace, mengemukakan teori yang hampir sama,pada waktu yang hampir bersamaan.menurut Laplace,tata surya berasal dari kabut panas yang berputar sehingga membentuk gumpalan kabut,yang pada akhirnya bentuknya menjadi bulat seperti bola besar.Akibat putarannya itu,bentuk bola itu memepat pada kutubnya dan melebar pada bagian ekuatornya.kemudian,massa gas pada ekuatornya menjauh dari gumpalan intinya membentuk cincin-cincin yang melingkari intinya.dalam jangka waktu yang cukup lama cincin-cincin itu berubah menjadi gumpalan padat.gumpalan kecil-kecil inilah yang membentuk planet-planet dengan satelitnya dan benda langit lainnya,sedangkan inti kabut itu tetap berbentuk gas yang pijar yang akhirnya di simpulkan sebagai matahari. Persamaan kedua teori di atas terletak pada material asal pembentuk tata surya,yaitu kabut (Nebula) ,sehingga kedua teori itu disebut teori Nebula atau teori kabut

UNSUR-UNSUR PENYUSUN NEBULA

Materi yang terkandung dalam nebula diantaranya : 90% nitrogen dengan Helium sisa, oksigen, zat lemas, dan unsure-unsur lainnya.
Materi utama penyusun gas antar bintang ini adalah Hidrogen dengan sedikit Helium. Kepadatan gas dalam suatu ruang antar bintang biasanya mencapai 1 atom/cm3 , sementara di beberapa tempat, kepadatan partikel gas antar bintang dapat mencapai 105 atom/cm3 . Namun kerapatan ini masih jauh lebih rendah daripada kepadatan gas di Bumi, 1019 atom/cm3.
Nebula gas ini dibagi dua, daerah H I dan H II.
ü Daerah H II, Nebula Emisi
Jika bintang muda dan panas (golongan B dan O) terletak dekat dengan nebula gas, maka pancaran ultraviolet dari bintang tersebut akan mengionisasi gas hidrogen yang terkandung di dalam nebula itu. Ketika inti atom hidrogen menangkap elektron yang lain, pada saat yang bersamaan dipancarkan pula radiasi elektromagnetik, dalam panjang gelombang cahaya tampak. Akibatnya, cahaya uv dari bintang diubah menjadi cahaya tampak oleh nebula gas ini. Jika dilihat spektrumnya, nebula ini memberikan garis emisi. Contoh nebula jenis ini adalah Nebula Orion di daerah pedang Orion, Nebula Lagoon dan Nebula Trifid di Sagittarius.
Ada dua macam lagi nebula emisi yang berbeda dengan yang disebut di atas. Kedua macam nebula ini dibentuk dalam evolusi bintang. Yang pertama adalah planetary nebula, yaitu ketika sebuah bintang berada dalam evolusi tahap akhirnya, melontarkan selubung gas yang didorong dari bintang akibat tekanan dalamnya. Selama proses ini, gelombang uv dari bintang meradiasi selubung tersebut, sehingga terjadi peristiwa yang sama seperti penjelasan sebelumnya. Akibatnya terlihat sebuah bintang di tengah-tengah awan gas. Contoh planetary nebula jenis ini adalah Nebula Cincin di Lyra. Yang kedua adalah sisa ledakan supernova. Gas yang tersisa setelah ledakan bintang (supernova) menerima pancaran energi dari pusat nebula. Contohnya, Cygnus Loop.
ü Daerah H I, Awan Hidrogen Netral
Di daerah awan gas ini, tidak ada sumber gelombang uv yang dapat mengionisasi hidrogennya. Awan ini gelap, dingin dan transparan. Pengamatan objek ini bergantung pada sifat yang dimiliki oleh inti atom hidrogennya.
Diketahui bahwa pada elektron dan inti pada sebuah atom memiliki momentum spin. Keduanya dapat memiliki spin yang searah atau berlawanan. Dalam keadaan spin searah, atom memiliki tingkat energi yang lebih tinggi daripada spin berlawanan. Jika sebuah atom berada dalam keadaan spin searah, maka setelah 106 tahun atom tersebut akan berubah ke tingkat energi yang lebih rendah ( spin berlawanan ). Proses ini, disebut ’’electron spin flop’’, akan menghasilkan pancaran energi kuantum dengan panjang gelombang setara dengan gelombang radio, 21 cm. Maka, pengamatan yang telah dilakukan pun lebih banyak dilakukan oleh astronom radio.

NEBULA

PENGERTIAN NEBULA
Nebula (dari bahasa Latin"kabut" nebulae atau nebulæ, dengan ligatur) adalah awan antarbintang yang terdiri dari debu, gas, dan plasma. Awalnya nebula adalah nama umum yang diberikan untuk semua obyek astronomi yang membentang, termasuk galaksi di luar Bima Sakti (beberapa contoh dari penggunaan lama masih bertahan; sebagai contoh, Galaksi Andromeda kadang-kadang merujuk pada Nebula Andromeda).

Dalam astronomi ada istilah nebula, yang maksudnya adalah awan antar bintang. Awan antar bintang ini merupakan kumpulan gas dan/atau debu dengan kerapatan rendah, jauh lebih rendah dibandingkan kerapatan air. Hanya saja karena dilihat dari jauh, maka tampak seperti gumpalan. Logika yang mungkin sama dengan awan biasa (uap H2O yang menggumpal di langit) yang lazim kita lihat.
Sebuah nebula bisa terlihat kalau ada bintang disekitarnya. Untuk melihat sebuah benda, kita pasti butuh cahaya. Nah, gas dengan kerapatan rendah tak punya energi yang cukup untuk menghasilkan cahaya, makanya si nebula jadi gelap. Kalau ada bintang disekitarnya, maka cahaya bintang akan dipantulkan oleh gumpalan awan (kalau bintang berada di ‘depan’ nebula), atau cahaya bintang menembus nebula (kalau bintang berada didalam/dibelakang gumpalan). Ini yang membuat si nebula terlihat.
Yang jenis pertama disebut reflection nebula, dan jenis kedua biasa disebut emission nebula. Ada satu lagi: dark nebula. Jenis ini tak ada bintang di depannya, dan cahaya bintang di belakang tak tembus karena awannya terlalu tebal. Bisa dilihat kalau bintang di belakangnya itu membentuk bayangan.

PROSES TERBENTUKNYA NEBULA
Daerah H II adalah tempat kelahiran bintang-bintang. Mereka terbentuk ketika awan molekul yang sangat luas runtuh di bawah gaya gravitasinya sendiri, seringkali disebabkan oleh pengaruh ledakan supernova yang ada di dekatnya. Awan runtuh dan terfragmentasi, membentuk hingga ratusan bintang baru. Bintang yang baru saja terbentuk mengionisasi gas yang ada di sekitarnya menciptakan nebula emisi.
Nebula yang lain terbentuk oleh kematian bintang. Sebuah bintang yang sedang mengalami transisi ke tahap katai putih menghembuskan bagian terluarnya untuk membentuk planetary nebula. Nova dan supernova dapat juga menciptakan nebula yang dikenal sebagai nova remnant dan supernova remnant.

GAMBARAN ALAM SEMESTA

Kita tentunya mengatahui bahwa alam semesta kita masih eksis, pengetahuan ini sendiri tidak dapat memuaskan pertanyaan umat manusia untuk memahami lebih lanjut. Keingintahuan kita untuk menanyakan dengan pasti dimana tempat kita berada sekarang di dalam alam semesta dan bagaimana keberlanjutanya. Sepanjang masa kita bertanya pada diri sendiri tentang pertanyaan ini : Bagaimanakah alam semesta berawal ? Berapakah usia alam semsesta kita ? Bagaimana materi dapat timbul dan eksis ? Jelas, pertanyaan ini tidak mudah dijawab dan sepanjang catatan sejarah planet kita ini banyak waktu dan usaha untuk melakukan pengamatan agar menemukan beberapa petunjuk penting. Masih, setelah semua usaha ini dikembangkan, banyak dari apa yang kita ketahui masih tetap hanya berupa spekulasi saja.Bagaimanapun, terdapat berbagai macam misteri permulaan alam semesta dalam studi kosmologi. Selanjutnya pemahaman tentang ilmu modern kita dapat memberikan teori pasti untuk semua jawaban kita yang sesekali dinamakan sebagai hipotesis. Kebenaran ilmu alam, umunya jawab pasti justru hanya membangkitkan minat dan pertanyaan lebih komplek. Ini terlihat adanya sifat yang melekat dalam pencarian kita untuk mengetahui bahwa pertanyaan kita akan selalu berlanjut tiada henti.

Pada pertengahan pertama abad ke 20, kata alam semesta digunakan untuk menjelaskan seluruh ruang waktu kontinu dimana kita berada, dengan energi dan materi yang dimilikinya. Usaha untuk memahami pegertian alam semesta dalam lingkup ini pada skala terbesar yang memungkinkan, ada pada kosmologi, ilmu pengetahuan yang berkembang dari fisika dan astronomi. Pada pertengahan terakhir abad ke 20, perkembangan kosmologi berdasarkan pengamatan, juga disebut fisika kosmologi, mengarahkan pada pembagian kata alam semesta, antara kosmologi pengamatan dan kosmologi teoritis yang (bisaanya) para ahli menyatakan tidak ada harapan untuk mengamati keseluruhan dari ruang waktu kontinu, kemudian harapan ini dimunculkan, mencoba untuk menemukan spekulasi paling beralasan untuk model keseluruhan dari ruang waktu, mencoba mengatasi kesulitan dalam mengimajinasikan batasan empiris untuk spekulasi tersebut dan resiko pengabaian menuju metafisika.

Alam semesta sangatlah luas, akan tetapi, saat kita mulai berpikir tentang seberapa luas hal ini sebenarnya, kita akan menjumpai gambaran yang jauh berbeda dari apa yang bisaanya kita pahami. Garis tengah matahari adalah 103 kali lebih besar daripada garis tengah bumi. Mari kita perjelas hal ini dengan menggunakan perbandingan. Jika kita umpamakan bumi sebagai kelereng, matahari adalah bola yang dua kali lebih besar daripada sebuah bola sepak. Hal yang menarik di sini adalah jarak di antara keduanya. Agar dapat membuat tiruan yang mencerminkan ukuran sesungguhnya, kita perlu menempatkan jarak sejauh kira-kira 280 meteri ( 920 kaki) di antara bumi berukuran kelereng dengan Matahari berukuran bola tersebut. Dan bintang-bintang yang berada di luar tata surya kita perlu ditempatkan berkilo-kilometer jauhnya.

Dengan perbandingan ini, dapat membayangkan bahwa tata surya merupakan tempat yang sangat luas. Tetapi, saat kita membandingkannya dengan galaksi Bima Sakti, tempat tata surya kita berada, tata surya kita akan tampak sangat kecil. Karena, di dalam galaksi Bima Sakti, ada sekitar 250 miliar bintang yang mirip dengan matahari kita, dan kebanyakan jauh lebih padat.
Matahari kita terletak pada salah satu lengan galaksi yang berbentuk spiral ini. Tetapi, yang menarik adalah galaksi Bima Sakti sesungguhnya adalah tempat yang sangat “kecil” pula, bila kita memperhitungkan keseluruhan luar angkasa. Sebab, ada juga galaksi-galaksi lain di ruang angkasa yang diperkirakan berjumlah keseluruhan sekitar 300 miliar.

TEORI AWAL TERCIPTANYA ALAM SEMESTA

Teori Steady State

Teori ini berpendapat bahwa materi yang hilang melalui resesi galaksi-galaksi, karena pengembungan alam yang berlangsung terus menerus digantikan oleh materi yang baru saja tercipta sehingga alam semesta yang terlihat tetap berada dalam keadaan tidak berubah (stady state), artinya bahwa materi secara terus menerus tercipta diseluruh alam semesta. Teori ini sama sekali tidak menyebut peristiwa awal yang bersifat khusus pada waktu atau ruang. Tidak ada awal maupun akhir karena materi diperbarui secara terus menerus di satu tempat sementara di tempat lain dihancurkan.

Teori Ekspansi dan Kontraksi
Teori ini berpendapat bahwa ada suatu siklus di jagat raya. Satu siklus mengalami satu masa ekspansi dan satu masa kontraksi. Satu siklus diperkirakan berlangsung selama 30 milyar tahun. Dalam masa ekspansi terbentuklah galaksi-galaksi serta bintang-bintang di dalamnya. Ekspansi ini diakibatkan oleh adanya reaksi inti hydrogen yang pada akhirnya membentuk unsur-unsur lain yang komplek.
Pada masa kontraksi, galaksi-galaksi dan bintang-bintang yang telah terbentuk meredup dan unsure-unsur yang telah terbentuk menyusut dengan mengeluarkan tenaga berupa panas yang sangat tinggi. Disebut juga Oscillating Theory (teori mengembang dan memampat).

Teori Big – Bang
Keberadaan awal pada peristiwa besar ini melengkapi ketidaktahuan manusia tentang awal mula alam semesta dan merupakan bahan dari spekulasi sesungguhnya yang mempunyai dasar kuat.
Teori ini mengasumsikan sekitar 15 milyar tahun lalu dimulai dari ledakan yang dahyat dan dilanjutkan dengan pengambangan alam semesta. Point penting dari semua peristiwa ini adalah waktu, materi , energi dan ruang merupakan satu keterpaduan. Kejadian ini bukan ledakan biasa tetapi cukup memenuhi semua peristiwa dari ruang dengan semua partikel yang menjadi embrio alam semesta yang mendesak keluar dari masing-masing yang lain.

Telah dijelaskan sebelumnya Big bang adalah teori ilmu pengetahuan yang menjelaskan perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta. 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.

Teori Big-Bang juga dikenal teori Super Dense, menyatakan bahwa jika alam semesta mengembang pada skala tertentu, maka ketika kita pergi kembali ke dalam waktu, kelompok-kelompok galaksi akan semakin mendekat dan tentu akan sampai pada suatu saat di mana semua materi, energi dan waktu yang membentuk alam semeseta terkonsentrasi pada suatu tempat dalam bentuk gumpalan yang sangat padat ( super dense agglomeration). Dengan bekerja mundur , dari peringkat resesi galaksi-galaksi yang teramati, ditemukan bahwa galaksi-galaksi itu diduga telah berada berdekatan satu sama lain sekitar 12 milyar tahun yang lalu. Dipostulasikan bahwa saat ini ledakan hebat menyebabkan alam semesta mengembang 1030 kali atau lebih dari ukuran aslinya, sebagai akibatnya gumpalan yang sangat padat dari materi dan energi berserakan menjadi banyak bagian yang semuanya berjalan dengan kecepatan berbeda-beda ke arah berbeda-beda pula. Hasil dari ledakan ini berkondensasi membentuk benda-benda langit seperti yang ada sekarang. Pengembangan alam alam yang teramati ini merupakan kelanjutan dari proses ini. Teori berkonsentrasi pada peristiwa spesifik sebagai ‘awal’ alam semesta dan menampilkan suatu evolusi progresif sejak titik itu hingga sekarang. Selama satu abad terakhir, serangkaian percobaan, pengamatan, dan perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan teknologi mutakhir, telah mengungkapkan tanpa ragu bahwa alam semesta memiliki permulaan.

Para ilmuwan telah memastikan bahwa alam semesta berada dalam keadaan yang terus mengembang. Dan mereka telah menyimpulkan bahwa, karena alam semesta mengembang, jika alam ini dapat bergerak mundur dalam waktu, alam semesta ini tentulah memulai pengembangannya dari sebuah titik tunggal. Sungguh, kesimpulan yang telah dicapai ilmu pengetahuan saat ini adalah alam semesta bermula dari ledakan titik tunggal ini. Ledakan ini disebut “Dentuman Besar” atau Big-bang.

Penciptaan Alam Semesta

Beberapa orang percaya bahwa alam semesta tidak berawal atau berakhir dan tiada terbatas. Hingga munculah teori Big bang. Hampir semua dalam laporan bab pendek hasil penelitian tersebut memusatkan perhatian terhadap semua pertanyaan dari penciptaan tentang segala kenyataan yang kita ketahui. Usaha ini akan penting untuk menjaga akal dimana semua informasi merupakan kesatuan yang konstan untuk mengkaji keberadaan dan mengevaluasi kembali tentang teori Big bang itu sendiri, usia alam semesta dan sintesis dari atom pertamakali.
Setelah awal kemunculan ledakan big-bang, ternyata dilanjutkan dengan pengembangan dan pendingan dari keadaan yang sangat panas dan sangat kecil untuk suhu dan ukuran alam semesta sekarang . Proses pengembangan dan pendinginan terus-menerus berlanjut hingga saat ini dan kita berada di dalamnya. Bersamaan proses tersebut terjadi fenomena luar biasa dengan penciptaan kehidupan pada planet yang unik dan siklus bintang yang indah beserta dengan ratusan bintang yang lain di dalam galaksi hingga berakhirnya alam semesta
Semuanya yang termasuk di dalam pengembangan alam semesta dimulai dari ledakan titik tunggal hingga menjadi perluasan kosmos tak terbatas, tak lain muncul di luar dari ketidaktahuan jawaban kita.

Banyak sekali kesalahan konsepsi dari teori Big-bang. Sebagai contoh kita cenderung membayangkan ledakan besar. Meskipun demikian terkadang beberapa pakar mengatakan tidak terjadi ledakan , yang terjadi hanyalah pengembangan alam semesta yang terus menerus. Kejadian tersebut serupa dengan membayangkan pemompaan balon yang menyebarkan segala isinya. Imaginasi pengembangan balon dari balon kecil menjadi ukuran besar disamakan dengan kejadian alam semesta kita.
Kesalahan konsepsi lain adalah kita cenderung membayangkan titik tunggal sebagai bola api kecil yang muncul pada ruang yang menjadi bagian alam semesta. Meskipun demikian Menurut para ahli, ruang tidak eksis lebih dulu dari ledakan big-bang. Kembali pada tahun 1960 hingga 1970, ketika manusia menjejakkan kaki ke bulan, tiga pakar astrofisika Inggris; Steven Hawking, George Ellis, and Roger Penrose membuka kembali perhatian mereka pada teori relativitas dan memperhatikan implikasinya terhadap waktu. Pada tahun 1968 dan 1970, mereka mempublikasikan tulisan dimana mereka mengembangkan teori relativitas umum Einstein, termasuk didalamnya mengenai ukuran ruang dan waktu. Menurut perhitungan mereka, permulaan ruang dan waktu mempunyai kecocokan dengan awal mula materi dan energi. Titik tunggal tidak dimulai pada di dalam ruang, sepertinya, ruang dimulai dari titik tunggal tersebut. Titik tunggal tercipta lebih dulu, tanpa eksisnya ruang, waktu, materi maupun energi. Jadi dimana dan apa yang berada di dalam titik tunggal, kita tidak tahu ? Kita tidak tahu dimana dia berada, mengapa dia ada ? atau peristiwa apa yang terjadi padaya ? Kita semua hanya mengetahui kenyataan bahwa kita berada pada suatu ruang dan waktu yang dahulu tidak eksis.

Demikianlah ternyata alam semesta berasal dari titik tunggal yang tidak mempunyai eksistensi waktu, ruang, materi maupun energi. Titik tunggal tanpa eksistensi waktu, ruang, materi dan energi merupakan sebutan lain dari kata ketiadaan. Kesimpulanya alam semesta berawal dari ketiadaan kemudian muncul dengan ledakan dahsyat, dengan kata lain alam semesta sengaja di diciptakan.

Kemudian Siapakah yang mempu menciptakan, mengatur dan mengendalikan ledakan titik tunggal itu hingga muncul dimensi ruang, waktu, materi dan energi pada alam semesta ini ? Bila kita berfikir secara jernih tanpa prasangka, maka harus ada kekuatan Maha Agung yang dapat mengurus semua proses menakjubkan itu. Dialah Tuhan Maha Pencipta alam semesta yang mempunyai Ilmu, kekuasaan dan hikmah yang tiada terbatas. Bertasbih kepada-Nya semua yang ada di langit dan Bumi.
Beberapa diskusi lebih lanjut tentang teori Big bang tidak akan lengkap tanpa mengajukan pertanyaan mengenai keberadaan Tuhan ? Hal ini disebabkan kerena Cosmogoni (studi tentang asal mula alam semesta) merupakan wilayah pertemuan antara ilmu dan theology. Penciptaan merupakan kejadian yang supranatural. Ini berarti, berada diluar kendali realita alam. Fakta ini meminta pertanyaan; apakah disana terdapat sesuatu yang lain di luar realita alam ini? Khususnya, apakah disana terdapat Maha Pencipta di luar realita alam ? Kita mengetahui alam semesta ini mempunyai awal. Apakah Tuhan “Penyebab Pertamanya”?
Penciptaan pasti ada pada suatu keteraturan sempurna menyusul peristiwa Big bang. Big-bang bukanlah gejala yang dapat dianggap sebagai peristiwa biasa. Sesungguhnya Big bang terbuat dari sebuah ledakan di ruang dalam dirinya sendiri tidak seperti ledakan bom yang terpisah dan terlempar kebagian luar. Pikirkanlah tentang kenyataan bahwa beribu-ribu jenis ledakan sering terjadi di bumi, tetapi tak ada keteraturan yang dihasilkannya. Bahkan sebaliknya, semua itu mengarah ke akibat yang menghancurkan, merusak, dan membinasakan. Contohnya, bila bom atom atau bom hidrogen, letusan petasan, letusan gunung berapi, ledakan gas alam, dan ledakan yang terjadi di matahari diamati, kita dapat melihat bahwa dampak yang ditimbulkannya selalu membahayakan. Akibat yang bersifat membangun keteraturan atau sesuatu yang lebih baik tidak pernah diperoleh sebagai akibat dari suatu ledakan. Akan tetapi, menurut data ilmiah yang diperoleh dengan bantuan teknologi modern, Big Bang, yang terjadi milyaran tahun lalu, menyebabkan perubahan dari tiada menjadi ada, bahkan menghadirkan keberadaan yang sangat teratur dan selaras.

Sekarang, mari kita merenungkan contoh berikut: Di sekitar kita terjadi letusan gunung berapi sangat dahsyat, sehingga dari letusan itu keluar material perusak yang panas dan membahayakan baik dalam bentuk cair, gas maupun padat dengan volume yang sangat besar. Kemudian dari letusan tersebut akan terbentuk sebuah bangunan megah berupa istana paling indah, lengkap dengan kebun taman, pemandian air, jendela, pintu, dan perabotan yang mewah dan indah, tiba-tiba muncul. Masuk akalkah untuk menyatakan bahwa, “Ini menjadi ada secara kebetulan dari letusan gunung berapi”? Dapatkah istana itu terwujud dengan sendirinya? Tentu saja tidak!

Alam semesta yang terbentuk setelah ledakan dari titik tunggal (Big-Bang) merupakan sistem yang demikian hebat, terencana dengan sangat cermat, dan menakjubkan sehingga ini sudah pasti tidak mungkin disejajarkan dengan istana yang ada di bumi. Dalam keadaan seperti ini, sama sekali tidak masuk akal untuk menyatakan bahwa alam semesta menjadi ada dengan sendirinya. Alam semesta tiba-tiba saja muncul menjadi ada dari ketiadaan. Sekali lagi hal ini menunjukkan kepada kita keberadaan Pencipta Yang menciptakan benda atau materi dari ketiadaan dan Yang menjaganya setiap saat dalam kendali-Nya.

ALAM SEMESTA

ALAM SEMESTA

Merenungkan tentang keadaan alam semesta dapat dimulai ketika pada malam hari dalam kondisi cuaca cerah, dimana penglihatan manusia tertuju kearah langit, kesan umum yang terlihat di langit adalah penuh taburan bintang yang berkerlip tak terhitung jumlahnya. Penglihatan ini dapat memberikan suatu gambaran betapa luasnya ruang angkasa dan betapa besarnya daya yang secara bersamaan menopang benda-benda angkasa. Dalam penglihatan alam semesta tersebut manusia dapat merenungkan betapa Jagat raya ini terdapat suatu kekuatan yang mempunyai perencanaan, keteraturan dan ketelitian luar biasa yang setiap saat memelihara dan penjaganya.
Sepanjang Jaman manusia senantiasa ingin tahu bagaimana alam semesta tak bertepi ini berawal ? Kemana alam semesta akan menuju ? dan bagaimana hukum yang menjaga tatanan serta keseimbangnnya bekerja ?. Selama ratusan tahun para ilmuwan astronomi telah banyak melakukan penelitian tentang alam semesta ini ini, namun ternyata masih banyak misteri yang masih melingkupi.

Sebelum mempelajari secara spesifik ilmu tentang alam semesta, manusia mencoba mendalami langit yang mereka lihat, tentang pergerakan benda-benda angkasa, seperti matahari, komet, meteor, bulan, bintang, dan planet-planet.

Berbicara tentang alam semesta tentu saja lebih berkaitan dengan ruang tempat semua isi semesta ini berada. Karena Alam semesta ternyata mampu menampung banyak sekali milyaran galaksi, maka membicarakan alam semesta lazimnya dimulai dengan galaksi-galaksi, kepulauan terdiri dari ratusan milyar bintang. Bicara tentang alam semesta banyak berkaitan dengan penyebaran galaksi-galaksi dan pergerakannya.

Alam semesta yang di dalamnya terdapat bumi tempat manusia tinggal dan hidup, terdiri dari material yang tak terhitung banyaknya yang terdiri gugusan galaksi dan milyaran bintang-bintang. Bintang adalah benda yang sangat jauh. Dengan munculnya spektroskop terbukti bahwa mereka mirip matahari kita sendiri, tetapi dengan berbagai temperatur, massa dan ukuran. Keberadaan galaksi kita, Bima Sakti, dan beberapa kelompok bintang terpisah hanya terbukti pada abad ke-20, serta keberadaan galaksi "eksternal", dan segera sesudahnya, perluasan Jagad Raya dilihat di resesi kebanyakan galaksi dari kita. Struktur dan luas alam semesta sangat sukar dibayangkan manusia, dan progres persepsi dan rasionalitas manusia tentang itu memerlukan waktu berabad-abad.

Pada bagian awal sejarahnya alam semesta di pelajari oleh ilmu astronomi, astronomi memerlukan hanya pengamatan dan ramalan gerakan benda di langit yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Rigveda menunjuk kepada ke-27 rasi bintang yang dihubungkan dengan gerakan matahari dan juga ke-12 Zodiak pembagian langit. Yunani kuno membuatkan sumbangan penting sampai astronomi, di antara mereka definisi dari sistem magnitudo. Alkitab berisi sejumlah pernyataan atas posisi tanah di alam semesta dan sifat bintang dan planet, kebanyakan di antaranya puitis daripada harfiah; melihat Kosmologi Biblikal. Pada tahun 500 M, Aryabhata memberikan sistem matematis yang mengambil tanah untuk berputar atas porosnya dan mempertimbangkan gerakan planet dengan rasa hormat ke matahari.

Penelitian astronomi hampir berhenti selama abad pertengahan, kecuali kerja astronom Arab. Pada akhir abad ke-9 Islam astronom al-Farghani (Abu'l-Abbas Ahmad ibn Muhammad ibn Kathir al-Farghani) menulis secara ekstensif atas gerakan badan surgawi. Kerjanya diterjemahkan ke dalam bahasa Latin di abad ke-12. Pada akhir abad ke-10, observatorium yang sangat besar dibangun di dekat Teheran, Iran, oleh astronom al-Khujandi yang mengamati rentetan transit garis bujur Matahari, yang membolehkannya untuk menghitung obliquity dari gerhana. Di Parsi, Omar Khayyam (Ghiyath al-Din Abu'l-Fath Umar ibn Ibrahim al-Nisaburi al-Khayyami) menyusun banyak meja astronomis dan melakukan reformasi kalender yang lebih tepat daripada Julian dan mirip dengan Gregorian. Pada abad ke 16 Tycho Brahe berhasil mengjitung jarak bemi ke ke Bulan 384.400 km, kemudian padathun 1672 Cassini mengitung jarak bumi ke Matahari sekitar 150 juta km).

Di Yunani, ilmuwan Aristoteles melalui bukunya yang berjudul On the Heaven banyak membicarakan struktur alam semesta terutama mengenai eksistensi bumi sebagai pusat alam semesta. Pandangan ini memang sesuai dengan kebiasaan penglihatan manusia sehari-hari. Pandangan yang menempatkan bumi sebagai pusat alam semesta sering disebut sebagai ‘Pandangan geosentris’ yang memiliki pengaruh luas di Eropa pada abad pertengahan bahkan mendapat legalisasi dari gereja. Selama Renaisans Nicola Copernicus (1473-1543) mengusulkan model heliosentris dari Tata Surya, teori ini menyatakan bahwa bumi bukanlah pusat jagat raya, matahari tidak bekerja mengeliling matahari, tetapi justru bumilah yang berevolusi mengelilingi matahari . Para ilmuwan mengelompokkan keluarga benda-benda langit yang mengelilingi matahari sebagai anggota Sistem Tata Surya.

Pendapat Copernicus dipertahankan, dikembangkan, dan diperbaiki oleh Galileo Galilei (1564-1642)seorang ilmuwan besar dibidang matematika, astronomi dan fisika. Galileo telah mencipta teleskop yang pertama. Teleskopnya telah membantunya mengkaji matahari, karakter bulan, bintang, pergerakan planet-planet dan satelit Yupiter. Dalam bukunya yang berjudul Letter of Sunspots, ia menentang dengan tegas pandangan bible mengenai gerak bumi terhadap matahari. Ilmuwan lain yang mendukung teori heliosentris adalah Johannes Kepler (1571-1630). Kepler adalah yang pertama untuk memikirkan sistem yang menggambarkan dengan benar detail gerakan planet dengan Matahari di pusat. Melalui pengamatan dan penelitian yang panjang akhirnya Kepper mampu menyusun teori bahwa orbit planet ternyata berbentuk elips dengan matahari berada pada salah satu titik apinya. Kesimpulan ini disebut sebagai hokum orbit. Tetapi, Kepler tidak mengerti sebab di belakang hukum yang ia tulis. Hal itu kemudian diwariskan kepada Isaac Newton yang akhirnya dengan penemuan dinamika celestial dan hukum gravitasinya dapat menerangkan gerakan planet. Gaya berat dipengaruhi oleh masa kedua benda yang saling menaril dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Menurutnya gaya gravitasi metahari berperan dalam perubahan gerakan planet dari keadaan semula yang cenderung diam atau bergerak dengan kecepatan tetap sepanjang garis lurus. Planet pada saat semula tidak boleh dalam keadaan diam, karena planet akan tertarik ke dalam matahari. Jadi planet pasti mempunyai kecepatan awal tertentu terhadap matahari dan tentulah terjadi penyimpangan dari arah yang menuju ke kedudukan matahari dalam orbit elips. Gaya tarik-menarik/gaya berat (gravitasi) menyebabkan bulan dan planet-planet tetap beredar pada lintasan orbit, sambil mengimbangi kekuatan sentrifugal dari gerakan planet-planet.

Ilmu pengetahuan membuat kemajuan sangat besar selama abad ke-20, dengan teori Ledakan Dahsyat (Big Bang Theory) sangat didukung oleh bukti disediakan oleh astronomi dan ilmu fisika, seperti radiasi latar belakang mikro-gelombang kosmik, Hukum Hubble dan Elemen Kosmologikal.

Perkembangan Ilmu pengetahuan tentang alam semesta sudah lama dikenal, di wilayah arab sudah dikenal dengan ilmu falak. Dalam bahasa Ilmu ini disebut juga Kosmografi yang artinya Cosmos (alam semesta) dan Grafien (ulasan/uraian/gambaran/deskripsi). Kosmografi merupakan studi yang menguraikan atau menggambarkan seluk beluk alam semesta, termasuk benda-benda yang ada di dalamnya seperti Galaksi, Bintang, Planet, asteroid, komet, meteor, satelit, dan lain sebagainya.

Dalam mempelajari alam semesta kosmografi tidak dapat berdiri sendiri, tetapi membutuhkan ilmu pendukung lain, diantaranya adalah :
1. Kosmogoni : Keterangan tentang struktur asal-usul alam semesta atas dasar mitos atau legenda.
2. Kosmologi : Telaah atau kajian tentang struktur dan sifat alam semesta yang dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah atau rasional.

3. Astrologi : Ilmu tentang peramalan nasib seseorang, negara atau bangsa yang dikaitkan dengan kondisi letak, sifat atau kejadian benda-benda alam semesta waktu itu. Ilmu ini dikenal juga dengan Horoscope yaitu meramal nasib berdasarkan kenstelasi bintang-bintang sewaktu kelahiran seseorang.
4. Astrometri : Penelitian posisi benda di langit dan perubahan posisi mereka. Mendefinisikan sistem koordinat yang dipakai dan kinematika dari benda-benda di galaksi kita.

5. Astronomi galaksi : Penelitian struktur dan bagian galaksi kita dan galaksi lain.

6. Astronomi ekstragalaksi: penelitian benda (sebagian besar galaksi) di luar galaksi kita.