Langsung ke konten utama

Berapa Banyak Partikel di Alam Semesta Teramati?

partikel-di-alam-semesta-teramati-astronomi

Ketika sampai pada pertanyaan astronomis, tidak akan jauh lebih besar daripada pertanyaan yang diajukan oleh Numberphile: Berapa banyak partikel di alam semesta? Mengingat sekitar lima triliun atom hidrogen dapat muat hanya di sebuah pentol jarum, dan masing-masing atom hidrogen memiliki empat partikel (satu elektron dan tiga quark dalam proton), kita dapat berasumsi jumlah seluruh partikel di alam semesta adalah, yah, masih di luar pemahaman kita!

Tapi jangan beritahu Tony Padilla dari Universitas Nottingham, seorang profesor fisika yang telah mengembangkan cara untuk memperkirakan jumlah partikel di alam semesta, tidak termasuk foton atau neutrino, karena minimnya massa yang dapat dihitung.



Dalam perhitungannya, Padilla menggunakan data dari teleskop antariksa Planck yang digunakan untuk mengukur radiasi latar belakang mikro kosmik (CMB), atau  cahaya tertua yang dapat kita amati dan telah menempuh perjalanan paling jauh. Oleh karena itu, CMB dapat digunakan sebagai sesuatu yang membatasi alam semesta. Data dari Planck dapat memberi kita perkiraan bagus untuk kepadatan dan radius alam semesta teramati.

Variabel lain yang dibutuhkan adalah fraksi materi yang tersimpan dalam barion, partikel subatomik seperti nukleon atau hyperon, yang memiliki massa setara atau lebih besar daripada proton. (Barion yang paling umum sejauh ini adalah proton dan neutron, jadi Padilla hanya mempertimbangkan mereka berdua dalam contoh ini.) Akhirnya, perhatikan massa proton dan neutron (kira-kira sama), dan kita telah memiliki semua yang dibutuhkan untuk secara tepat memperkirakan berapa banyak partikel yang ada di alam semesta teramati.

Intinya, Padilla mengambil kerapatan total alam semesta, mengalikannya dengan fraksi kerapatan pada barion (proton dan neutron), mengalikan kepadatan itu dengan volume alam semesta untuk mendapatkan massa semua barion, kemudian membagi massa itu dengan massa satu barion untuk mendapatkan jumlah barion di alam semesta. Tapi kita tidak mencari jumlah barion, melainkan mencari jumlah partikelnya.

Setiap barion terdiri dari tiga quark, yaitu partikel yang kita hitung. Terlebih lagi, jumlah total proton akan sama dengan jumlah elektron, partikel lain yang juga kita hitung. Selain itu, kita tahu komposisi alam semesta didominasi oleh hidrogen (75%) dan helium (25%). Dan dalam perhitungan skala ini, sebagian kecil sisa komposisi diabaikan. Dengan menggunakan informasi ini, Padilla menghitung jumlah barion yang terdiri dari neutron, proton, dan elektron. Setelah mengalikan semua proton dan neutron dengan angka tiga (quark), maka kita mendapatkan hasilnya.

Total perhitungan jatuh pada angka 3,28 x 1080. Atau:
328.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.

Jadi, cukup banyak yang belum bisa dimengerti. Namun, mengingat besarnya alam semesta, bahkan jumlah yang tidak dapat dipahami itu belum bisa memenuhi perhitungan sebagian besar total volume. Jika ada 3,28 x 1080 partikel di alam semesta, berarti hanya ada satu partikel untuk per meter kubik. Mayoritas ruang angkasa adalah ruang hampa.

Padilla dalam eksperimennya berpikir satu langkah lebih jauh untuk memperkirakan berapa lama waktu yang dibutuhkan manusia, mengingat tingkat ekspansi populasi saat ini untuk menyerap setiap partikel di alam semesta. Untuk itu, Anda harus menonton video di atas, dan jawabannya mungkin mengejutkan Anda.

 Ditulis oleh: Jay Bennet, www.popularmechanics.com


#terimakasihgoogle
Label:

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Inti Galaksi Aktif

Ilustrasi wilayah pusat galaksi aktif. (Kredit: NASA/Pusat Penerbangan Antariksa Goddard) Galaksi aktif memiliki sebuah inti emisi berukuran kecil yang tertanam di pusat galaksi. Inti galaksi semacam ini biasanya lebih terang daripada kecerahan galaksi. Untuk galaksi normal, seperti galaksi Bima Sakti, kita menganggap total energi yang mereka pancarkan sebagai jumlah emisi dari setiap bintang yang ada di dalamnya, tetapi tidak dengan galaksi aktif. Galaksi aktif menghasilkan lebih banyak emisi energi daripada yang seharusnya. Emisi galaksi aktif dideteksi dalam spektrum inframerah, radio, ultraviolet, dan sinar-X. Emisi energi yang dipancarkan oleh inti galaksi aktif atau active galaxy nuclei (AGN) sama sekali tidak normal. Lantas bagaimana AGN menghasilkan output yang sangat energik? Sebagian besar galaksi normal memiliki sebuah lubang hitam supermasif di wilayah pusat. Lubang hitam di pusat galaksi aktif cenderung mengakresi material dari wilayah pusat galaksi yang b...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia ...
16 komentar
Baca selengkapnya

Mengapa Bentuk Bulan Selalu Berubah?

Ketika memandang langit malam, kamu mungkin pernah memperhatikan bentuk bulan yang terlihat sedikit berbeda pada setiap malamnya. Perbedaan tampilan bentuk ini disebabkan oleh fase dan tipe bulan menurut sudut pandang kita di bumi. Bulan purnama berlangsung saat seluruh sisi bulan yang menghadap bumi diterangi oleh cahaya matahari. Tapi tahukah kamu, bulan purnama tidak selalu terlihat sama? Terkadang, bulan tampak bersinar merah. Sementara pada waktu yang lain, ukuran bulan tampak lebih besar daripada biasanya. Sebenarnya warna dan ukuran bulan tidak pernah berubah. Perubahan penampilan ini bisa terjadi karena pergeseran posisi bulan di antara matahari dan bumi. Ada beberapa jenis bulan purnama yang dianggap istimewa karena lebih jarang terjadi, Mereka adalah bloodmoon (bulan darah), supermoon (bulan super), blue moon (bulan biru) dan harvest moon . Bloodmoon (bulan darah) Bloodmoon di langit malam pada tahun 2014. Kredit: Pusat Penelitian Ames NASA/Brian Da...
Posting Komentar
Baca selengkapnya