Seberapa Jauh Cahaya Merambat dalam Satu Tahun?

Diagram yang menunjukkan jarak yang ditempuh cahaya dari Matahari ke Bumi.
Kredit: Wikipedia Commons/Brews ohare

Alam semesta adalah tempat yang sangat luas. Sewaktu para astronom menatap langit selama berabad-abad dan mengintip kosmos lebih jauh lagi, mereka mulai memahami betapa kecil dan tidak signifikannya planet dan spesies kita, apabila dibandingkan. Pada saat yang sama, penelitian terhadap elektromagnetisme dan bintang-bintang jauh, membawa para ilmuwan kepada kesimpulan tentang apa itu kecepatan cahaya dan bagaimana kecepatan tercepat di alam semesta tersebut dihasilkan.

Para astronom telah menggunakan jarak tempuh cahaya dalam satu tahun (atau tahun cahaya) untuk mengukur jarak bintang dan galaksi. Tapi, seberapa jauh cahaya merambat dalam satu tahun? Cahaya merambat dengan kecepatan 299.792.458 meter per detik (1.080 juta km/jam) atau sekitar 9.460,5 miliar kilometer per tahun.

Kecepatan Cahaya

Mengukur kecepatan cahaya telah dilakukan oleh para ilmuwan selama berabad-abad. Sebelum abad ke-17, belum ada kesepakatan apakah kecepatan cahaya terbatas atau bergerak secara instan dari satu tempat ke tempat lain. Pada tahun 1676, astronom Denmark Ole Romer menyelesaikan perdebatan setelah mengamati gerak semu Io, salah satu bulan Jupiter, dan mengungkap bahwa kecepatan cahaya terbatas.

Cahaya merambat pada panjang gelombang yang berbeda, diilustrasikan di sini oleh berbagai warna yang terlihat pada prisma.
Kredit: NASA/ESA

Astronom Belanda Christiaan Huygens menghitung kecepatan cahaya pada angka 220.000 km/detik. Selama kurun waktu dua abad, kecepatan cahaya kemudian disempurnakan dan menghasilkan perkiraan antara 299.000 hingga 315.000 km/detik.

Pada tahun 1865, James Clerk Maxwell mengusulkan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Dalam teorinya tentang elektromagnetisme, kecepatan cahaya dilambangkan oleh satuan "c". Kemudian pada tahun 1905, Albert Einstein mengemukakan teori Relativitas Khusus, yang mendalilkan bahwa kecepatan cahaya (c) selalu konstan, terlepas dari kerangka acuan inersia pengamat atau pergerakan sumber cahaya.

Setelah berabad-abad pengukuran untuk menyempurnakan nilai kecepatan cahaya, pada tahun 1975 kecepatan cahaya di ruang hampa adalah 299.792.458 meter per detik. Penelitian yang terus berlangsung hingga saat ini juga mengungkap bahwa cahaya merambat pada panjang gelombang yang berbeda dan terdiri dari partikel subatomik yang disebut foton, yang tidak memiliki massa dan sifat, baik sebagai partikel maupun sebagai gelombang.

Tahun Cahaya

Cahaya menempuh jarak 9.460.528.000.000 km dalam satu tahun. Jarak ini selanjutnya disebut “tahun cahaya” dan digunakan untuk mengukur jarak benda langit yang jaraknya begitu jauh.

Contoh skala jarak benda langit dalam tahun cahaya.
Kredit: Bob King.

Misalnya Proxima Centauri, bintang terdekat dari Bumi ini berjarak sekitar 4,22 tahun cahaya. Pusat galaksi Bima Sakti terletak pada jarak 26.000 tahun cahaya, sedangkan Andromeda, galaksi besar terdekat, berjarak 2,5 juta tahun cahaya. Sampai saat ini, kandidat galaksi terjauh dari Bumi adalah MACS0647-JD, yang terletak sekitar 13,3 miliar tahun cahaya.

Sedangkan latar belakang gelombang mikro kosmik, radiasi peninggalan Big Bang, terletak sekitar 13,8 miliar tahun cahaya. Penemuan radiasi ini tak sekadar memperkuat Teori Big Bang, tapi juga memberikan para astronom perhitungan akurat terhadap usia Alam Semesta. Latar belakang gelombang mikro kosmik juga menyediakan informasi berharga lain untuk mengukur jarak kosmik menggunakan tahun cahaya, yaitu fakta bahwa ruang dan waktu tidak bisa terpisahkan.

Jadi, ketika melihat cahaya yang berasal dari objek jauh, kita benar-benar melihat ke masa lalu. Ketika melihat cahaya dari bintang yang terletak 400 tahun cahaya, berarti kita melihat cahaya yang dipancarkan oleh bintang tersebut 400 tahun yang lalu. Oleh karena itu, kita melihat bintang sebagaimana terlihat 400 tahun yang lalu, bukan seperti yang terlihat hari ini. Melihat objek miliaran tahun cahaya jauhnya dari Bumi berarti melihat miliaran tahun ke masa lalu.

Ya, cahaya merambat dengan sangat cepat. Tapi, mengingat ukuran dan skala alam semesta, dibutuhkan waktu miliaran tahun dari titik-titik tertentu untuk dapat menjangkau kita di Bumi. Jadi, mengetahui seberapa jauh cahaya merambat dalam satu tahun sangat bermanfaat bagi para ilmuwan. Selain membantu kita untuk memahami alam semesta, juga memungkinkan kita untuk memetakan proses evolusi kosmik.

Ditulis oleh: Matt Williams, www.universetoday.com

Sumber: HOW FAR DOES LIGHT TRAVEL IN A YEAR?

#terimakasihgoogle