Observasi
saat ini menunjukkan alam semesta yang telah berusia sekitar 13,7 miliar tahun.
Cahaya membutuhkan waktu untuk merambat, sehingga jika kita mengamati suatu
objek yang terletak 13 miliar tahun cahaya dari Bumi, maka cahaya yang berasal
darinya telah merambat ke arah kita selama 13 miliar tahun. Pada dasarnya, kita
melihat objek jauh tersebut sebagaimana terlihat 13 miliar tahun lalu.
Seiring perkembangan teknologi, jajaran teleskop canggih semakin memungkinkan kita untuk menatap lebih jauh ke masa lalu.
Seiring perkembangan teknologi, jajaran teleskop canggih semakin memungkinkan kita untuk menatap lebih jauh ke masa lalu.
HUDF.
Kredit: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) dan Tim HUDF
Citra ini dihasilkan oleh proyek Hubble Ultra Deep Field (HUDF), salah satu pemandangan terjauh alam semesta yang dihasilkan pada tahun 2003-2004. Ada sekitar 10.000 galaksi dalam citra HUDF, semacam “sampel inti” dari bidang langit yang sangat sempit di dekat rasi Fornax. Sekitar 100 galaksi terkecil dan paling merah adalah objek-objek terjauh yang pernah diamati.
Teleskop Antariksa Hubble menatap 13 miliar tahun ke masa lalu, sekitar 400-800 juta tahun setelah Big Bang. Galaksi-galaksi pada periode waktu itu tentunya sangat muda dan strukturnya berbeda dibandingkan penampilan galaksi-galaksi spiral raksasa yang kita amati saat ini.
Kredit:
UDF-NASA/ESA/S. Beckwith (STScI) dan Tim HUDF.
Objek Terjauh dari Bumi yang Pernah Diamati
GN-z11: Mendorong kemampuan Teleskop Antariksa Hubble NASA hingga batas maksimal, satu tim astronom internasional telah memecahkan rekor jarak kosmik dengan mengukur galaksi terjauh yang pernah ditemukan di alam semesta. Galaksi “belia” sangat terang yang diberi kode GN-z11 terlihat sebagaimana 13,4 miliar tahun yang lalu, hanya 400 juta tahun setelah Big Bang. GN-z11 terletak di arah rasi bintang Ursa Major.
Para astronom semakin mendekati galaksi-galaksi yang terbentuk pertama kali di alam semesta. Observasi terbaru Hubble membawa para astronom ke ranah yang pernah dianggap hanya bisa dijangkau oleh teleskop antariksa masa depan James Webb NASA.
Pengukuran memberikan bukti kuat bahwa beberapa galaksi terang yang sebelumnya ditemukan di galeri gambar Hubble, sebenarnya terletak pada jarak yang sangat jauh. Sebelumnya, tim telah memperkirakan jarak GN-z11 melalui pencitraan warna galaksi menggunakan Hubble dan Teleskop Antariksa Spitzer NASA. Sekarang, untuk pertama kalinya sebuah galaksi yang begitu jauh, diukur jaraknya secara spektroskopi menggunakan instrumen Wide Field Camera 3 Hubble dengan mengurai cahaya ke masing-masing warna komponen penyusun.
Kredit: NASA
Baca juga: GN-z11, Galaksi Terjauh di Alam Semesta
EGS8p7 dan EGS-zs8-1: Berikutnya adalah galaksi EGS8p7 yang terletak lebih dari 13,2 miliar tahun cahaya dan EGS-zs8-1 yang terletak lebih dari 13,1 miliar tahun cahaya. Keduanya ditemukan pada bulan September dan Mei 2015.
Tujuh Galaksi Primitif. Menggunakan Hubble, pada bulan Desember 2012 para astronom mengumumkan penemuan tujuh galaksi primitif yang terletak lebih dari 13 miliar tahun cahaya dari Bumi, berdasarkan survei di bidang langit yang sama dengan Ultra Deep Field (UDF). Survei yang disebut UDF12 ini memanfaatkan Wide Field Camera 3 Hubble untuk mengintip kosmos lebih jauh lagi pada spektrum inframerah-dekat.
Mengapa harus inframerah? Karena ekspansi kosmos, semakin jauh kita melihat ke belakang, semakin cepat objek bergerak menjauh dari kita dan spektrum cahayanya bergeser ke arah merah. Pergeseran merah berarti cahaya yang dipancarkan sebagai cahaya kasat mata atau ultraviolet semakin bergeser ke panjang gelombang yang lebih merah.
Jarak galaksi-galaksi yang begitu ekstrem berarti cahaya yang bersumber dari mereka telah merambat selama lebih dari 13 miliar tahun untuk mencapai kita, atau berasal dari saat alam semesta berusia kurang dari 4% usianya saat ini.
Penemuan galaksi-galaksi jauh dianggap sangat menarik, karena berpotensi menyediakan gambaran tentang melimpahnya jumlah galaksi pada era pembentukan galaksi pertama yang diprediksi oleh para astronom.
Kredit:
NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), dan Tim UDF 2012
Demikian pula salah satu galaksi terjauh yang ditemukan Hubble, yang diperkirakan telah terbentuk hanya 380 juta tahun setelah Big Bang. Dengan pergeseran merah 11,9, berarti cahaya yang bersumber dari galaksi yang dicitrakan di bawah ini, pertama kali merambat lebih dari 13,3 miliar tahun yang lalu.
Kredit:
NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), dan Tim UDF 2012
MACS0647-JD. Lalu ada galaksi belia yang diberi kode MACS0647-JD, yang telah terbentuk 420 juta tahun setelah Big Bang, ketika alam semesta baru berusia 3% dari 13,7 miliar tahun usianya saat ini. Untuk menemukan MACS0647-JD, para astronom menggunakan gaya gravitasi masif dari gugus galaksi MACS J0647+7015 untuk memperkuat cahaya MACS0647-JD melalui efek pelensaan gravitasi.
Kredit:
NASA, ESA, M. Postman dan D. Coe (STScI), dan Tim CLASH
MACS1149-JD. Sebelumnya pada tahun 2012, dengan kombinasi keampuhan Hubble, Teleskop Antariksa Spitzer NASA dan efek pelensaan gravitasi, satu tim astronom telah menemukan galaksi MACS1149-JD, yang telah terbentuk 500 juta tahun setelah Big Bang.
Kredit:
NASA, ESA, W. Zheng (JHU), M. Postman (STScI), dan Tim CLASH
UDFy-38135539. Pada tahun 2010, kandidat galaksi terjauh saat itu ditemukan di Hubble Ultra Deep Field. Galaksi UDFy-38135539 diperkirakan terletak 13,1 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Abell 1835 IR1916. Setiap galaksi yang ditangkap oleh Hubble Ultra Deep Field mungkin adalah benda-benda langit terjauh yang pernah diketahui, namun ada beberapa pesaing lainnya. Seperti galaksi Abell 1835 IR1916 yang ditemukan pada tahun 2004 oleh para astronom dari European Southern Observatory (ESO) menggunakan instrumen inframerah-dekat Very Large Telescope (VLT). Para astronom dapat menemukan Abell 1835 IR1916 berkat bantuan dari efek pelensaan gravitasi gugus galaksi Abell 1835, yang terletak di antara Abell 1835 IR1916 dengan kita. Terletak sekitar 13,2 miliar tahun cahaya dari Bumi, Abell 1835 IR1916 berarti telah terbentuk sekitar 500 juta tahun setelah Big Bang.
Abell
1835 oleh Hubble. Kredit: NASA
Juga pada tahun 2004, satu tim astronom yang mengkombinasikan Hubble dan Keck Observatory, mendeteksi sebuah galaksi yang diyakini berjarak sekitar 13 miliar tahun dari Bumi. Galaksi jauh tersebut ditemukan karena efek pelensaan gravitasi dari gugus galaksi Abell 2218, yang dilingkari pada gambar di bawah ini.
Kredit:
European Space Agency, NASA, J.-P. Kneib (Observatoire Midi-Pyrénées) and R.
Ellis (Caltech)
Teleskop Antariksa James Webb NASA yang akan segera diluncurkan adalah teleskop inframerah. Dibandingkan Hubble yang mumpuni pada spektrum inframerah-dekat, Webb jauh lebih mumpuni untuk mengamati objek dengan pergeseran merah yang sangat tinggi, karena didesain dengan kemampuan inframerah-tengah. Webb diharapkan mampu mengungkap objek-objek pertama yang lahir setelah Big Bang.
Bahkan, Webb diperkirakan mampu untuk melihat lebih jauh ke masa lalu, sekitar 200 juta tahun setelah Big Bang. Salah satu model prediksi teoritis evolusi galaksi mungkin dapat diuji oleh Webb.
Panel
atas: HUDF. Panel Bawah: Simulasi tampilan JWST
Deep Field. Kredit: STScI
Sebagai tambahan informasi, Webb akan mampu mengamati galaksi-galaksi pertama di alam semesta tanpa bantuan efek pelensaan gravitasi. Efek ini memang memungkinkan kita untuk mengamati kosmos dengan lebih jelas, tetapi tidak terlalu membantu kita untuk melihat jauh ke masa lalu.
Skala Jarak Astronomi untuk Alam Semesta Teramati
Beberapa galaksi terjauh yang pernah ditemukan terletak lebih dari 13 miliar tahun cahaya dari Bumi, sebagaimana diprediksi oleh model standar Alam Semesta. Namun generasi teleskop terbaru yang lebih kuat, seperti Webb, sangat dibutuhkan untuk memastikan jarak galaksi-galaksi jauh.
Seiring meningkatnya kemampuan untuk melihat lebih jauh ke masa lalu, wawasan kita tentang awal mula kosmos tentunya akan lebih baik.
Bagaimana Cara Para Astronom Mengukur Jarak Sejauh Itu?
Untuk menghitung jarak sejauh itu, para astronom harus menentukan nilai pergeseran merah objek dengan menerapkan Hukum Hubble ke alam semesta jauh. Para astronom harus mengetahui tentang sejarah laju ekspansi kosmos, yang dapat dihitung dari jumlah materi normal, materi gelap dan energi gelap.
Mengapa Perhitungan Ini Dianggap Penting oleh Para Astronom?
Usia alam semesta yang diprediksi oleh para astronom adalah 13,73 miliar tahun (plus minus sekitar 120 juta tahun). Ketika kita mengamati sebuah objek yang terletak 13 miliar tahun cahaya, pada dasarnya kita mengamatinya sebagaimana terlihat 13 miliar tahun yang lalu, ketika alam semesta masih sangat muda.
Mengamati dan memahami sejarah awal alam semesta adalah langkah penting untuk memahami bagaimana ia terbentuk. Jika dapat melihat lebih jauh lagi, mungkin kita dapat mengungkap bagaimana galaksi-galaksi pertama terbentuk. Lalu, apakah kita bisa melihat lebih jauh lagi ke belakang daripada saat galaksi-galaksi pertama terbentuk? Hanya waktu (dan teknologi) yang akan menjawabnya!
Durasi dan Jarak Tempuh
Pesawat antariksa Voyager NASA menjauhi Matahari dengan kecepatan 17,3 km/detik. Untuk mencapai jarak sejauh 13 miliar tahun cahaya, Voyager membutuhkan waktu sekitar 34.000.000.000.000 tahun. Bahkan jika kita bisa melaju secepat cahaya, masih dibutuhkan waktu 13 miliar tahun untuk mencapai galaksi-galaksi terjauh.
Rangkaian
artikel skala jarak astronomi:
Sumber: The Farthest Visible Reaches of Space
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa
Komentar
Posting Komentar