Sorot Hubble

Ilustrasi Teleskop Antariksa Hubble

Pada tahun 1609, ilmuwan visioner Italia Galileo Galilei mengubah perangkat optik yang baru ditemukan pada saat itu (teleskop) untuk mengamati langit. Galileo mengungkap ada benda-benda langit (empat bulan terbesar Jupiter) yang tidak mengitari Bumi, merevolusi cara pandang kita tentang alam semesta yang berpusat pada Bumi (geosentris).

Hampir empat abad kemudian, peluncuran Teleskop Antariksa Hubble pada tahun 1990 memulai revolusi lain dalam astronomi. Dikembangkan sebagai kemitraan antara program antariksa Amerika Serikat dan Eropa, Hubble mengorbit 340 mil di atas permukaan Bumi. Hubble ditempatkan di atas efek distorsi atmosfer yang mengaburkan cahaya bintang dan menghalangi beberapa panjang gelombang cahaya untuk mencapai permukaan.

Penempatan di atas atmosfer memungkinkan Hubble untuk mengamati objek dan fenomena astronomi secara lebih konsisten dengan detail yang lebih baik daripada observatorium berbasis darat. Kamera dan instrumen spektograf sensitif Hubble dapat mengamati objek-objek di tata surya kita sendiri hingga galaksi-galaksi jauh yang berasal dari alam semesta saat hanya berusia 3% dari usianya sekarang. Faktanya, observasi Hubble telah memainkan peran kunci untuk menemukan dan mengkarakterisasi energi gelap misterius tak kasat mata yang mengubah pemahaman fundamental kita terhadap kosmos.

Memasuki operasional dekade ketiga, Hubble masih sangat produktif. Hubble telah mengumpulkan lebih dari satu juta observasi dan menyediakan data yang telah digunakan oleh para astronom untuk menghasilkan lebih dari 17.000 publikasi makalah ilmiah yang ditinjau oleh rekan sejawat tentang berbagai topik, mulai dari pembentukan planet hingga lubang hitam supermasif. Makalah ilmiah berdasarkan data Hubble bahkan telah dirujuk oleh sekitar 900.000 publikasi ilmiah lain dan terus bertambah sekitar 150 publikasi ilmiah setiap hari. Demikian pula dengan setiap buku teks astronomi saat ini yang menyertakan kontribusi dari observasi Hubble.

Penemuan dan galeri gambar berharga Hubble juga telah kembali membangkitkan minat publik terhadap astronomi. Mereka muncul secara berkala di sampul buku, album musik, pakaian, acara TV, film, dan bahkan di kaca patri dekoratif.

Halaman blog ini menyajikan 13 topik representatif dari pencapaian ilmiah terbesar Hubble dengan banyak penemuan dan gambar menginspirasi yang diolah dari situs resmi NASA.

I. Penemuan Akselerasi Laju Ekspansi Kosmos

penemuan-akselerasi-laju-ekspansi-kosmos-informasi-astronomi

Para astronom memanfaatkan perubahan siklus dalam skala kecerahan bintang variabel Cepheid untuk menentukan jarak astronomi. Tanda panah putih menunjuk ke bintang variabel Cepheid di galaksi Andromeda yang diamati oleh Hubble (kotak inset).

Kredit: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA), R. Gendler

Alam semesta semakin meluas. Hampir seabad yang lalu astronom Edwin Hubble mengukur laju ekspansi kosmos untuk pertama kalinya, yang kemudian disebut nilai Konstanta Hubble, dan dianggap sebagai faktor krusial untuk menentukan usia, ukuran dan nasib kosmos.

Sebelum Teleskop Antariksa Hubble diluncurkan, nilai Konstanta Hubble belum seakurat hari ini. Perhitungan usia alam semesta saat itu berkisar sekitar 10-20 miliar tahun. Setelah menggunakan Hubble, para astronom bisa menyempurnakan estimasi laju ekspansi kosmos. Pengukuran jarak antara galaksi oleh Hubble, menyediakan informasi yang dapat dikombinasikan dengan pengukuran kecepatan galaksi yang dihitung oleh jajaran teleskop lainnya.

Para astronom menentukan jarak dengan membandingkan skala kecerahan bintang atau supernova di galaksi kita dengan objek serupa di galaksi-galaksi jauh. Dengan presisi nilai jarak dari Hubble, perhitungan saat ini menempatkan usia kosmos pada angka 13,8 miliar tahun.

Edwin Hubble menemukan bintang variabel Cepheid di galaksi Andromeda yang membuktikan Andromeda bukanlah bagian dari Bima Sakti.

Kredit: NASA, ESA, dan Z. Levay dan G. Bacon (STScI)

Yang lebih mengejutkan, kombinasi observasi Hubble dan observatorium berbasis darat mengungkap kosmos yang tak sekadar mengembang, tetapi laju ekspansinya justru semakin terakselerasi. Penemuan ini diganjar Penghargaan Nobel di bidang fisika pada tahun 2011.

Banyak ilmuwan yang meyakini akselerasi laju ekspansi kosmos disebabkan oleh “energi gelap” yang menyelimuti alam semesta. Energi gelap dapat dianggap sebagai semacam “antigravitasi” yang mendorong galaksi-galaksi untuk semakin jauh terpisah karena terus meregangkan ruang antargalaksi. Sifat energi gelap begitu misterius, meskipun para astronom memprediksi energi gelap membentuk sekitar 70% komposisi alam semesta.

Meskipun tidak dapat diukur secara langsung dengan teknologi saat ini, eksistensi energi gelap diketahui melalui pengaruhnya terhadap materi di seluruh alam semesta. Dengan mengamati perilaku energi gelap dari waktu ke waktu, para astronom berharap dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang energi gelap dan bagaimana pengaruhnya terhadap masa depan kosmos.

Skala kecerahan tipikal supernova dapat dimanfaatkan untuk menentukan jarak dari Bumi. Penentuan skala jarak astronomi memungkinkan para astronom untuk menghitung laju ekspansi kosmos. Tanda panah putih menunjukkan fenomena supernova pertama yang berhasil dicitrakan pada tahun 1995 oleh Hubble Deep Field. Para astronom kembali menemukan supernova ketika menargetkan area langit serupa pada tahun 2002 dan memantau perubahan yang terjadi.

Kredit: NASA dan J. Blakeslee (JHU)

II. Menelusuri Pertumbuhan Galaksi

menelusuri-pertumbuhan-galaksi-informasi-astronomi

Ultra Deep Field Hubble adalah salah satu upaya sains untuk menatap ke ruang angkasa paling jauh. Akumulasi waktu yang dibutuhkan untuk mengambil gambar ini adalah sekitar 11 hari.

Kredit: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) dan HUDF Team

Bagaikan mendokumentasikan perkembangan anak dalam lembar catatan, para astronom menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA untuk mengabadikan pemandangan galaksi-galaksi yang sedang berevolusi melalui sepanjang garis waktu kosmik. Dokumentasi ini terwujud karena hubungan matematis antara jarak dan waktu kosmik. Semakin jauh Hubble mengintip ke wilayah langit, semakin jauh Hubble melihat ke masa lalu.

Galaksi paling jauh dan paling awal terbentuk di alam semesta yang diintai oleh Hubble, ukurannya lebih kecil dan bentuknya lebih tidak teratur daripada galaksi-galaksi raksasa spiral dan elips saat ini. Inilah bukti bahwa galaksi tumbuh dari waktu ke waktu melalui penggabungan dengan galaksi lain untuk menyusun sistem raksasa seperti yang kita lihat hari ini.

Karena volume alam semesta lebih kecil di masa lalu, galaksi-galaksi lebih cenderung saling berinteraksi secara gravitasi. Beberapa “jepretan” Hubble menunjukkan alur bintang yang ditarik dan dilempar ke ruang angkasa saat fenomena tabrakan antar galaksi berlangsung. Seiring waktu, mereka kemudian menetap dan membentuk galaksi yang familiar, karena jarak mereka lebih dekat dengan Bumi dan dalam perspektif waktu lebih dekat dengan masa kini.

Dengan mempelajari galaksi pada zaman yang berbeda, para astronom dapat mengamati bagaimana galaksi berevolusi seiring waktu. Beberapa hal yang dipelajari adalah jumlah relatif bintang dan molekul gas di dalam galaksi, jenis dan jumlah elemen kimia yang dapat diidentifikasi dan laju pembentukan bintang.

Dan evolusi galaksi terus berlanjut. Observasi Hubble terhadap galaksi tetangga Andromeda (Messier 31) memprediksi galaksi Bima Sakti kita akan bertabrakan dengan Andromeda sekitar empat miliar tahun dari sekarang. Kedua galaksi yang mendominasi Grup Lokal saat ini terpisah sekitar 2,5 juta tahun cahaya, tetapi Andromeda mengarah ke Bima Sakti sebagai respon gaya gravitasi masing-masing galaksi dan gaya gravitasi materi gelap tak kasat mata yang mengelilingi mereka. Penyatuan Bima Sakti dan Andromeda akan menghasilkan galaksi elips raksasa miliaran tahun dari sekarang.

Menjelajahi alam semesta melalui Hubble Ultra Deep Field.

Kredit: NASA, ESA, dan G. Bacon, T. Borders, L. Frattare, Z. Levay dan F. Summers (STScI)

Sampel galaksi terjauh dan paling redup di Hubble Ultra Deep Field menunjukkan bentuk galaksi yang cenderung tidak beraturan dan sering berinteraksi dengan galaksi lain di masa lalu.

Kredit: NASA, ESA, R. Bouwens dan G. Illingworth (University of California, Santa Cruz)

Simulasi pemandangan langit malam saat Bima Sakti dan Andromeda bergabung.

Kredit: NASA, ESA, Z. Levay, R. van der Marel dan G. Bacon (STScI), T. Hallas dan A. Mellinger

III. Mengenal Dunia di Luar Tata Surya

mengenal-dunia-di-luar-tata-surya-informasi-astronomi

Gambar cahaya kasat mata (optik) pertama dari eksoplanet Fomalhaut b oleh Hubble.

Kredit: NASA, ESA, P. Kalas, J. Graham, E. Chiang, E. Kite (Universitas California), M. Clampin (Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA), M. Fitzgerald (Laboratorium Nasional Lawrence Livermore), K. Stapelfeldt dan J. Krist (Laboratorium Propulsi Jet NASA)

Pada saat Hubble pertama kali diluncurkan ke luar angkasa pada tahun 1990, para astronom belum menemukan satupun eksoplanet atau planet di luar tata surya kita. Kini, para ilmuwan telah mengkonfirmasi eksistensi lebih dari 4.000 eksoplanet yang sebagian besar ditemukan oleh Teleskop Antariksa Kepler NASA dan jajaran teleskop berbasis darat.

Bagaimanapun juga, Teleskop Antariksa Hubble turut memberikan beberapa kontribusi unik bagi perburuan dunia-dunia asing.

Para astronom yang memanfaatkan ketajaman visi Hubble telah melakukan pengukuran pertama terhadap komposisi atmosfer sebuah eksoplanet. Observasi Hubble berhasil mengidentifikasi komposisi atmosfer yang mengandung natrium, oksigen, karbon, hidrogen, karbon dioksida, metana dan uap air. Sebagian besar planet yang pernah diteliti hingga saat ini terlalu panas bagi kehidupan seperti yang kita kenal.

Tetapi observasi Hubble menunjukkan bahwa komponen organik dasar untuk kehidupan dapat dideteksi dan diukur di planet yang mengorbit bintang lain. Dalam satu kasus, para astronom memiliki cukup data untuk membuat peta global terperinci dari sebuah eksoplanet terkait suhu di berbagai lapisan atmosfer, termasuk jumlah dan distribusi uap airnya.

Keampuhan Hubble untuk melakukan deteksi pada spektrum cahaya ultraviolet digunakan untuk mengungkap awan hidrogen raksasa “berdarah” yang menyelimuti sebuah planet. Unsur hidrogen menguap dari planet hangat seukuran Neptunus karena radiasi ekstrem dari bintang induk yang diorbitnya. Planet ini bisa menjelaskan eksistensi tipe planet “Bumi super panas” yang kemungkinan juga telah mengalami proses serupa, yakni pelucutan lapisan atmosfer oleh radiasi bintang induk yang mengekspos inti berbatu mereka.

Dengan menggunakan teknik yang disebut pelensaan mikro gravitasi, para astronom juga telah memanfaatkan Hubble untuk mengkonfirmasi keberadaan planet bermassa Saturnus yang mengorbit dua bintang redup berukuran kecil sekaligus dalam lintasan orbit sangat rapat.

Pelensaan mikro terjadi ketika gaya gravitasi dari bintang di latar depan menekuk dan memperkuat cahaya yang bersumber dari bintang latar belakang secara sesaat ketika keduanya sejajar di sepanjang garis pandang kita. Teknik ini bisa memberikan petunjuk tentang sifat bintang latar depan termasuk semua planet yang mengorbitnya.

Pergerakan planet Fomalhaut dari waktu ke waktu.

Kredit: NASA, ESA, P. Kalas (Universitas California) dan G. Bacon (STScI)

Hubble juga telah mencitrakan eksoplanet pertama dalam panjang gelombang cahaya kasat mata (optik). Diberi nama Fomalhaut b, planet yang dicitrakan mengorbit bintang induk Fomalhaut, terletak 25 tahun cahaya dari Bumi. Fomalhaut b mengorbit dari jarak yang sangat jauh, tepatnya di dekat tepi cakram menyerupai cincin terdalam, atau sekitar 10 kali lebih jauh dari bintang induk daripada jarak Saturnus-Matahari.

IV. Mengungkap Eksistensi Materi Gelap

Materi gelap adalah bentuk materi tak kasat mata yang membentuk sebagian besar massa alam semesta dan berperan besar dalam menciptakan struktur dasar alam semesta. Gravitasi materi gelap mendorong materi normal (gas dan debu) untuk berkumpul menjadi satu dan membentuk struktur bintang dan galaksi.

Meskipun belum bisa melihat materi gelap secara langsung, para astronom bisa mendeteksi pengaruhnya dengan cara mengamati bagaimana gravitasi gugus galaksi masif, yang mengandung materi gelap, membengkokkan dan mendistorsi cahaya dari galaksi yang terletak lebih jauh di belakang gugus. Fenomena ini disebut pelensaan gravitasi.

mengungkap-eksistensi-materi-gelap-informasi-astronomi

Gugus galaksi raksasa mengandung materi gelap dan materi normal. Gravitasi masif melengkungkan ruang di sekitar gugus, menyebabkan cahaya yang berasal dari objek kosmik di belakang gugus terdistorsi dan diperkuat. Fenomena ini disebut pelensaan gravitasi. Sketsa ini menunjukkan jalur cahaya dari galaksi jauh yang mengalami pelensaan gravitasi oleh gugus galaksi di latar depan.

Kredit: NASA & ESA

Visi tajam Teleskop Antariksa Hubble memungkinkan para astronom untuk memetakan distribusi materi gelap di alam semesta melalui pelensaan gravitasi. Gugus galaksi raksasa mengandung materi gelap dan materi normal. Dengan mengamati area di sekitar gugus galaksi masif, para astronom mampu mengidentifikasi distorsi cahaya dari galaksi latar belakang dan merekayasa ulang distorsi untuk mengungkap letak konsentrasi materi terpadat.

Model matematis dari rekayasa ini menjelaskan lokasi dan sifat material lensa alami, baik yang terlihat maupun tak kasat mata. Jumlah materi gelap di alam semesta diperkirakan lima kali lipat lebih banyak daripada materi normal, dan tampaknya terorganisir di sekitar jaringan filamen besar materi gelap yang telah tumbuh dari waktu ke waktu. Di persimpangan filamen materi gelap ini, struktur terbesar di alam semesta seperti gugus galaksi ditemukan.

Dua citra observasi Hubble terhadap gugus galaksi masif Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652). Di sebelah kiri adalah citra dalam spektrum cahaya kasat mata, dengan busur-busur biru aneh yang muncul di antara galaksi-galaksi berwarna kekuningan. Inilah citra dari galaksi-galaksi latar belakang yang cahayanya terdistorsi dan diperkuat oleh gugus galaksi. Cahaya mereka ditekuk dan diperkuat oleh gravitasi masif gugus galaksi, fenomena yang disebut pelensaan gravitasi. Citra di sebelah kanan telah diberi rona biru untuk menunjukkan lokasi materi tak kasat mata atau materi gelap yang secara matematis diperlukan untuk menjelaskan sifat dan penempatan galaksi-galaksi yang mengalami pelensaan gravitasi.

Kredit: NASA, ESA, M.J. Jee dan H. Ford (Universitas Johns Hopkins)

Karena pelensaan gravitasi, seperti inilah fenomena distorsi cahaya yang menghasilkan tiga gambar dari satu galaksi latar belakang (lingkaran merah) dan lima gambar satu quasar latar belakang (lingkaran biru), yang dilihat oleh Hubble ketika menatap gugus galaksi SDSS J1004+4112.

Kredit: ESA, NASA, K. Sharon (Universitas Tel Aviv) dan E. Ofek (Caltech)

Ilustrasi pelensaan gravitasi. Kredit: STScI/Frank Summers

Video demonstrasi pelensaan gravitasi. Kredit: STScI

V. Waspada, Lubang Hitam Monster Ada di Mana Saja!

Hubble telah memberikan bukti kuat atas eksistensi lubang hitam supemasif dengan massa setara jutaan hingga miliaran massa Matahari di sebagian besar pusat galaksi. Selain itu, teleskop antariksa besutan NASA ini juga menemukan lubang hitam hampir di setiap galaksi yang terkait erat dengan ukuran galaksi. Sensus Hubble terhadap galaksi di alam semesta menunjukkan massa lubang hitam sangat dipengaruhi oleh massa tonjolan pusat galaksi induk. Semakin besar ukuran galaksi, semakin besar pula ukuran lubang hitam di pusat galaksi.

Fakta ini mungkin bisa menjadi bukti lubang hitam yang tumbuh seiring sejarah evolusi galaksi induk dengan mengakresi sebagian kecil dari massa total galaksi. Hubble juga memberikan para astronom pemandangan pertama terhadap piringan akresi, atau cakram datar material yang mengelilingi lubang hitam, termasuk gambar terperinci dari partikel jet subatomik yang dipancarkan mendekati kecepatan cahaya dan ditenagai oleh lubang hitam.

waspada-lubang-hitam-monster-ada-di-mana-saja-informasi-astronomi

Kredit: Karl Gebhardt (Universitas Michigan), Tod Lauer (NOAO) dan NASA

Menggabungkan gambar optik dengan arsip data spektograf Hubble, para ilmuwan mampu mengintip ke pusat-pusat galaksi dan menetapkan kehadiran lubang hitam supermasif yang dikelilingi gas dan bintang-bintang yang bersinar terang. Sensus galaksi pada akhir tahun 1900-an yang difokuskan pada NGC 3379 dan NGC 3377, mengungkap lubang hitam dengan bobot 50 juta dan lebih dari 100 juta massa Matahari. Bahkan, NGC 4486B ditemukan memiliki nukleus ganda di bagian pusat galaksi.

Citra Hubble yang mengungkap piringan akresi debu yang mengelilingi lubang hitam di pusat galaksi NGC 4261 (kiri) dan NGC 7052 (kanan).

Kredit: Kiri: H. Ford, L. Ferrarese (Universitas Johns Hopkins), NASA; Kanan: Roeland P. van der Marel (STScI), Frank C. van den Bosch (Universitas Washington), NASA

Kredit: Gary Bower, Richard Green (NOAO), the STIS Instrument Definition Team dan NASA

Dua eksposur galaksi Messier 84 oleh Hubble. Sebelah kiri memperlihatkan inti terang di pusat galaksi yang dikelilingi oleh pita gelap gas dan debu (vertikal). Sebelah kanan adalah spektograf yang dihasilkan oleh cahaya yang merambat di dekat inti galaksi. Inset biru pada gambar sebelah kiri menunjukkan ukuran dan bentuk celah pengambilan sampel spektograf. Spektra yang diambil di sebelah kiri dan kanan dari celah yang berpusat pada inti galaksi, menunjukkan perubahan dramatis warna dari biru menjadi merah. Warna biru mengindikasikan sumber cahaya yang mengarah ke Bumi, sebaliknya warna merah bergerak menjauh. Bintang-bintang dan gas yang berada sangat dekat dengan inti Messier 84 bergerak mengitari lubang hitam pusat galaksi dengan kecepatan 880.000 mil per jam.

Tak sekadar mengkonfirmasi lubang hitam supermasif yang 2,6 miliar kali lebih massif daripada Matahari di pusat galaksi Messier 87, Hubble juga telah memperlihatkan detail tanpa tanding dari partikel jet subatomik yang dipancarkan menjauhi lubang hitam pusat hampir secepat cahaya.

Kredit: NASA dan the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

VI. Hubble Ungkap Misteri Benda Langit di Sabuk Kuiper

Saat meneliti planet katai Pluto di pinggiran tata surya, Teleskop Antariksa Hubble NASA telah menemukan empat bulan (satelit alami) yang mengorbit “mantan” planet utama kesembilan. Dua satelit alami pertama yang ditemukan diberi nama Nix dan Hydra, disusul Kerberos dan Styx yang ukurannya lebih kecil. Para astronom juga mengungkap rotasi tak beraturan Nix dan Hydra saat mengorbit Pluto.

hubble-ungkap-misteri-benda-langit-di-sabuk-kuiper-informasi-astronomi

Ilustrasi diameter Pluto dan bulan-bulannya. Tidak menunjukkan skala yang sebenarnya.

Kredit: NASA, ESA, dan M. Showalter (SETI Institute)

Nix, Hydra, Styx, dan Kerberos, empat bulan kecil Pluto yang ditemukan oleh Hubble. Komposit yang disusun dari dua gambar ini, adalah sistem pluto yang diabadikan oleh Hubble pada bulan Juli 2012. Area biru dihasilkan oleh eksposur panjang yang digunakan untuk menemukan dua bulan terluar yang ukurannya lebih kecil. Eksposur panjang membuat Pluto dan Charon terlihat buram, sementara pita vertikal pusat dihasilkan oleh eksoposur pendek agar Pluto dan Charon bisa terlihat lebih jelas.

Sebelum melesat meninggalkan sistem Pluto pada bulan Juli 2015, pesawat antariksa New Horizons besutan NASA telah melakukan pengamatan terperinci terhadap permukaan Pluto yang sangat bervariasi dan menarik. Hubble turut memainkan peran penting untuk membantu para ilmuwan di balik misi New Horizons. Observasi Pluto yang berulang kali dilakukan sejak awal tahun 1990-an hingga 2010, memungkinkan para ilmuwan untuk memperbaiki peta permukaan planet katai itu. New Horizons menggunakan peta-peta ini saat tiba di sistem Pluto.

Observasi Hubble menyediakan informasi terbaik tentang Pluto bagi misi New Horizons.

Kredit: NASA, ESA dan M. Buie (Southwest Research Institute)

Mengintip lebih jauh ke wilayah terluar tata surya, Hubble juga telah menemukan dua objek Sabuk Kuiper yang kemudian dijadikan target misi berikutnya New Horizons. Pada tanggal 1 Januari 2019, New Horizons terbang mendekati objek 2014 MU69 atau Ultima Thule. New Horizons mengabadikan objek 2014 MU69 dari jarak dekat dan mengungkap dua struktur lobus secara mendetail, lengkap dengan retakan dan lubangnya.

Hanya berdiameter sekitar 100 mil, titik kecil di atas planet katai Makemake yang terlihat dalam gambar Hubble ini adalah sebuah bulan yang diberi nama MK 2.

Kredit: NASA, ESA, A. Parker dan M. Buie (SwRI)

Hubble menemukan sebuah bulan yang mengorbit planet katai Makemake.

Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Produser: Katrina Jackson

Hubble juga menemukan MK 2, sebuah bulan selebar 100 mil yang mengorbit Makemake, planet katai paling terang kedua di Sabuk Kuiper. Terletak sejauh 4,8 miliar mil dari Matahari, Makemake ditemukan pada tahun 2005 oleh Palomar Observatory, radiusnya diketahui sekitar 870 mil. Yang menarik, meskipun Makemake tampak seputih salju, tapi bulan MK 2 tampak gelap seperti arang.

VII. Hubble Teliti Planet dan Bulan di Wilayah Terluar Tata Surya

Hubble telah menyaksikan dampak benturan dari benda-benda langit berukuran kecil di tata surya yang dialami oleh Jupiter. Tabrakan kosmik terbaru yang diamati oleh Hubble terjadi pada tahun 2009, ketika sebuah asteroid jatuh ke atmosfer Jupiter dan menghasilkan fitur gelap seukuran Samudera Pasifik.

Pada tahun 1994, Hubble juga telah menyaksikan 21 fragmen komet Shoemaker-Levy 9 yang membombardir planet raksasa gas secara bertahap. Inilah pertama kalinya para astronom menyaksikan fenomena semacam itu. Setiap tumbukan meninggalkan bekas hitam mirip jelaga di awan Jupiter.

hubble-teliti-planet-dan-bulan-di-wilayah-terluar-tata-surya-informasi-astronomi

Pada tahun 1994, komet Shoemaker-Levy 9 pecah menjadi 21 bongkahan yang menghujani awan tebal Jupiter. Hubble menangkap empat rangkaian gambar yang mendokumentasikan fitur gelap dampak tumbukan.

Kredit: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel, HST Comet Science Team dan NASA

Bintik Merah Raksasa adalah landmark ikonik Jupiter, badai dahsyat seukuran Bumi yang telah diamati sejak akhir tahun 1800-an. Ukuran badai raksasa ini diketahui terus menyusut setidaknya dalam kurun waktu 90 tahun. Para astronom terus menggunakan Hubble secara berkala untuk mengukur radius Bintik Merah Raksasa dan meneliti penyebab penyusutan.

Bintik Merah Raksasa, ciri khas dari planet Jupiter, adalah putaran badai raksasa dengan kecepatan 300 mil per jam, ukurannya telah menyusut. Para astronom terus memonitor penyusutan badai yang terjadi secara bertahap sejak tahun 1930-an dan ingin mengetahui penyebab penyusutan menggunakan Hubble.

Kredit: NASA, ESA dan A. Simon (Pusat Penerbangan Antariksa Goddard); C. Go, H. Hammel (Space Science Institute dan AURA) dan R. Beebe (New Mexico State University)

Untuk pertama kalinya, Hubble juga telah menghasilkan gambar aurora terang di kutub utara dan selatan planet Saturnus dan Jupiter. Aurora adalah pemandangan indah berwarna-warni yang terjadi di lapisan teratas atmosfer. Aurora muncul ketika ketika partikel bermuatan listrik terperangkap oleh medan magnet dan diarahkan dengan kecepatan tinggi ke kutub utara dan selatan medan magnet. Ketika menghantam lapisan teratas atmosfer, partikel bermuatan listrik menyebabkan atom dan molekul di lapisan teratas atmosfer bercahaya.

Aurora menakjubkan di atmosfer Jupiter oleh Hubble.

Kredit: NASA, ESA, J. Nichols (Universitas Leicester) dan G. Bacon (STScI); A. Simon (NASA/GSFC) dan OPAL team

Bulan-bulan Jupiter juga telah memberikan informasi penting dalam upaya pencarian kehidupan di luar Bumi. Hubble telah menyediakan bukti terbaik untuk lautan air asin di bawah permukaan Ganymede, bulan terbesar di tata surya yang mengorbit Jupiter. Bukti lautan air asin diperoleh melalui penelitian aurora di atmosfer Ganymede. Deposit air yang tersimpan di lautan bawah tanah Ganymede diperkirakan lebih banyak daripada seluruh air di permukaan Bumi.

Selain itu, Hubble juga mendeteksi bukti perubahan sementara di atmosfer Europa, salah satu bulan Jupiter. Para astronom memperkirakan perubahan ini disebabkan oleh gas yang dikeluarkan dari lautan di bawah permukaan. Upaya identifikasi air cair sangat penting untuk mencari dunia layak huni dan menemukan kehidupan di luar Bumi.

Hubble mencitrakan kepulan-kepulan air di Europa.

Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Produser: Katrina Jackson

VIII. Melacak Evolusi di Sabuk Asteroid

melacak-evolusi-di-sabuk-asteroid-informasi-astronomi

Sebuah struktur aneh mirip huruf X yang terbentuk dari puing-puing angkasa diyakini merupakan sisa-sisa tabrakan antar asteroid. Para ilmuwan memprediksi asteroid berukuran lebih kecil yang melaju sangat cepat menabrak asteroid besar yang bergerak lambat.

Kredit: NASA, ESA dan D. Jewitt (UCLA)

Tak hanya jatuh menghantam planet seperti Jupiter atau Bumi, asteroid juga saling bertabrakan. Para astronom yang memanfaatkan visi tajam Teleskop Antariksa Hubble NASA, telah menyaksikan fenomena semacam itu di Sabuk Asteroid yang terletak di antara Mars dan Jupiter. Sabuk Asteroid adalah kumpulan batuan angkasa sisa-sisa pembentukan tata surya.

Observasi Hubble menunjukkan pola struktur filamen aneh mirip huruf X di dekat inti suatu benda langit yang meninggalkan jejak debu. Struktur kompleks mengindikasikan tabrakan langsung antara dua asteroid yang melaju lima kali lebih cepat daripada kecepatan peluru. Para astronom telah lama menduga Sabuk Asteroid mengalami pengikisan karena tabrakan, tetapi tabrakan antar asteroid belum pernah diamati.

Gambar asteroid P/2013 P5 yang ditangkap Hubble ini mengungkap jejak-jejak debu ke berbagai arah yang berubah seiring waktu.

Kredit: NASA, ESA dan D. Jewitt (UCLA)

Observasi Hubble lainnya terhadap Sabuk Asteroid mengungkap keunikan bentuk sebuah asteroid yang dihiasi enam ekor debu mirip komet layaknya jari-jari roda. Tak seperti asteroid pada umumnya, asteroid ini menyerupai penyiram rumput yang berputar otomatis. Simulasi komputer dari asteroid ini mengindikasikan ekor debu dihasilkan oleh serangkaian peristiwa pelepasan debu.

IX. Zona Konstruksi Sistem Planet

zona-konstruksi-sistem-planet-informasi-astronomi

Mosaik jutaan piksel Nebula Orion dari data Hubble.

Kredit: NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) dan Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team

Menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA, para astronom telah mengkonfirmasi pembentukan planet di cakram debu yang mengelilingi bintang induk. Hubble mampu mengatasi cakram protoplanet di sekitar 200 bintang Nebula Orion. Menatap bintang-bintang terdekat, Hubble menyelesaikan survei pencitraan terbesar dan paling sensitif dalam panjang gelombang cahaya kasat mata dari cakram puing-puing berdebu yang terbentuk karena tabrakan antara objek pembentuk planet.

Dua bintang tipe khusus menggambarkan temuan zona konstruksi planet, TW Hydrae dan Beta Pictoris. Menggunakan pelindung lensa untuk menghalangi silau cahaya bintang, para ilmuwan memanfaatkan visi tajam Hubble untuk mengamati celah misterius di cakram protoplanet gas dan debu yang berputar mengelilingi bintang TW Hydrae. Celah kemungkinan besar disebabkan oleh pertumbuhan planet tak kasat mata yang secara gravitasi menyapu material dan mengukir jalur pada cakram layaknya alat penyapu salju.

Para peneliti juga mencatat perubahan pada cakram planet yang mengelilingi Beta Pictoris. Dengan meminimalisir silau cahaya bintang, para ilmuwan mempelajari perubahan pada material yang mengorbit, yang disebabkan oleh sebuah planet masif yang tertanam di dalam cakram debu. Para astronom mengamati planet ini menggunakan European Southern Observatory.

Berikut adalah beberapa cakram protoplanet yang ditemukan oleh Hubble di Nebula Orion. Cakram muncul sebagai siluet yang diterangi dari belakang oleh pendar gas nebula.

Kredit: Mark McCaughrean (Max Planck Institute for Astronomy), C. Robert O'Dell (Rice University) dan NASA

Kredit: NASA, ESA, J. Debes (STScI), H. Jang-Condell (Universitas Wyoming), A. Weinberger (Carnegie Institution of Washington), A. Roberge (Pusat Penerbangan Antariksa Goddard), G. Schneider (Universitas Arizona/Steward Observatory) dan A. Feild (STScI/AURA)

Gambar Hubble di sebelah kiri dan grafik di sebelah kanan menunjukkan celah cakram debu dan gas protoplanet yang berputar mengelilingi bintang katai merah TW Hydrae. Celah kemungkinan besar disebabkan oleh pertumbuhan planet tak kasat mata yang secara gravitasi menyapu material dan mengukir jalur pada cakram. Para astronom menggunakan pelindung lensa instrumen kamera Hubble untuk menghalangi silau cahaya terang bintang sehingga struktur cakram bisa diamati.

Kredit: NASA, ESA, D. Apai dan G. Schneider (Universitas Arizona)

Hubble telah memberikan para astronom gambar paling detail dari sebuah cakram gas dan debu raksasa yang mengelilingi bintang induk Beta Pictoris yang terletak 20 juta tahun cahaya dari Bumi. Proses perubahan pada cakram memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari efek yang disebabkan sebuah planet masif yang tertanam di dalam putaran material. Adapun bintang Beta Pictoris tertutup bintik gelap di bagian tengah setiap gambar.

X. Eksplorasi Kelahiran Bintang

Detektor inframerah Teleskop Antariksa Hubble NASA, mumpuni untuk menembus awan gas dan debu raksasa yang bergejolak oleh ledakan “hembusan kehidupan” baru dari puluhan ribu bintang. Visi tajam Hubble yang menatap Nebula Carina, berhasil mengungkap fitur aneh yang disebabkan radiasi kilau cahaya dari bintang-bintang muda. Observasi mengungkap proses kelahiran bintang adalah fenomena kosmik ganas yang memproduksi radiasi intens ultraviolet dan gelombang kejut. Radiasi membersihkan rongga pada awan pabrik bintang dan mengikis material pilar-pilar gas raksasa yang menjadi inkubator bagi bintang-bintang muda.

Hubble juga telah menangkap semburan energik partikel gas bercahaya dari bintang-bintang muda dalam detail tak tertandingi. Semburan energik bintang merupakan produk samping dari putaran gas yang mengelilingi bintang yang baru terbentuk, beberapa di antaranya digerakkan oleh medan magnet dan ditembakkan ke ruang angkasa dari kutub bintang dalam kecepatan supersonik.

Berkat durasi panjang operasional misi Hubble, para astronom mampu mengamati pergerakan dan perubahan semburan bintang seiring waktu. Dengan mempelajari dan mengukur perubahan, para astronom dapat memperoleh informasi berharga untuk mengurai proses fisika rumit yang membentuknya, sekaligus untuk lebih memahami lingkungan kosmik di sekitar bintang yang baru dilahirkan.

eksplorasi-kelahiran-bintang-informasi-astronomi

Citra Mystic Mountain, salah satu wilayah di Nebula Carina.

Kredit: NASA, ESA, M. Livio dan the Hubble 20th Anniversary Team (STScI)

Di dalam Mystic Mountain, menara gas hidrogen dingin penuh debu terlihat menjulang di sepanjang dinding nebula. Di bagian atas, pilar gas dan debu setinggi tiga tahun cahaya diterpa angin dan cahaya terang dari bintang-bintang di dekatnya. Pilar juga terus didorong terpisah dari dalam oleh “bayi-bayi” bintang yang terkubur di dalamnya. Mereka menyemburkan partikel gas yang bisa diamati mengalir ke bagian kiri dan kanan dari puncak pilar.

Kredit: NASA, ESA, P. Hartigan (Rice University) dan G. Bacon (STScI)

Aliran material yang ditampilkan dalam animasi ini, tampak bergerak dari kiri ke kanan dan mengindikasikan proses persalinan bintang. Secara kolektif diberi nama objek Herbig-Haro 47 (HH 47), arus material terus dilepas secara episodik layaknya rentetan meriam dari sebuah bintang muda yang disembunyikan debu di pusat gambar. Arus material menciptakan guncangan dan riak saat bertabrakan dengan awan material lain di sekitar bintang.

Serangkaian observasi Hubble yang mendokumentasikan perubahan semburan dahsyat Herbig-Haro 34 (HH 34) di Nebula Orion.

Kredit: NASA, ESA, P. Hartigan (Rice University) dan G. Bacon (STScI)

XI. Dokumentasi Proses Kematian Bintang

Prestasi tanpa tanding telah digapai oleh Teleskop Antariksa Hubble besutan NASA, dalam mengungkap detail pergolakan proses kematian bintang-bintang mirip Matahari. Koleksi gambar yang dikumpulkan jajaran teleskop berbasis darat, mengungkap benda langit yang disebut nebula planeter (meskipun sama sekali tak terkait dengan planet) membentuk struktur sederhana menyerupai bola.

Bahkan Hubble telah menguak struktur nebula planeter yang lebih kompleks dan bervariasi. Ada yang terlihat seperti kincir angin, kupu-kupu atau jam pasir. Prestasi Hubble yang mampu memproduksi citra mendetail nebula planeter, mengarah ke wawasan baru dalam memahami dinamika kompleks seiring pelepasan lapisan terluar gas oleh bintang sebelum runtuh dan berevolusi menjadi bintang katai putih.

Observasi Hubble terhadap sisa-sisa ledakan bintang masif Supernova 1987A, mengungkap tiga cincin material misterius yang mengelilingi bintang induk. Hubble juga mampu memantau bintik-bintik terang di bagian dalam cincin pusat yang disebabkan perluasan gelombang materi. Selain itu, Hubble juga berhasil memata-matai titik-titik terang di bagian dalam cincin tengah, yang disebabkan oleh gelombang materi yang dihempaskan ledakan bintang.

Demikian pula observasi Hubble terhadap Nebula Kepiting (Messier 1), telah mengungkap detail yang belum pernah teramati tentang ledakan kosmik dahsyat dan pulsar yang berotasi sangat cepat di pusat nebula.

dokumentasi-proses-kematian-bintang-informasi-astronomi

Nebula Kepiting adalah sisa-sisa ledakan bintang yang telah diamati sejak tahun 1054 Masehi. Komposit warna digunakan untuk membedakan berbagai unsur kimia yang dihembuskan ke ruang angkasa untuk memperkaya unsur bintang-bintang generasi baru.

Kredit: NASA, ESA, J. Hester dan A. Loll (Universitas Negeri Arizona)

Hubble telah mengungkap struktur nebula planeter yang lebih kompleks dan bervariasi.

Kredit: NASA

Ilustrasi cincin SN 1987A dalam orientasi sudut pandang yang langsung mengarah ke Bumi.

Kredit: STScI

Observasi SN 1987A selama 22 tahun oleh Hubble telah mengungkap efek ledakan supernova yang memicu gelombang kejut, memanaskan dan menerangi struktur mirip cincin yang mengelilingi bintang induk. Kredit: NASA, ESA, R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics dan Betty Moore Foundation) dan P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

XII. Observasi Gema Cahaya Kosmik

Rangkaian gambar terbaik gema cahaya di ruang angkasa yang disebabkan oleh ledakan bintang, telah diabadikan oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA. Pada bulan Januari 2002, kilatan cahaya misterius dari sebuah bintang tipe supergiant merah menyebabkan perluasan gelembung puing-puing. Kilatan cahaya bahkan menyinari awan kosmik di sekeliling bintang induk. Meskipun merambat secepat cahaya, kilatan cahaya tetap membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mencapai dan mengekspos awan paling jauh. Fenomena ini disebut “gema cahaya”, karena mirip gema gelombang suara yang memantul di dinding tebing.

Bintang merah di pusat gema cahaya tergolong sebagai “erupting supergiant” yang diberi kode V838 Monocerotis dan terletak sekitar 20.000 tahun cahaya dari Bumi. Ketika meledak, kecerahan intrinsik bintang mencapai sekitar 600.000 kali lipat kecerahan intrinsik Matahari. Ledakan kemungkinan dipicu oleh aktivitas ganas bintang yang mengkanibal plane atau bahkan bintang pengiring. Celah-celah gelap mirip keju Swiss di sekitar bintang induk adalah rongga hampa di antara debu kosmik.

Biasanya, gema cahaya terjadi di sekitar ledakan dahsyat supernova, tetapi bintang V838 Mon tidak meledak sebagaimana supernova pada umumnya. Fenomena kilatan cahaya itu sendiri dianggap fenomena unik dan belum bisa dijelaskan.

Rangkaian gambar V838 Mon yang diambil selama periode waktu empat tahun.

Kredit: NASA, ESA dan G. Bacon (STScI)

Geometri gema cahaya.

Kredit: NASA dan G. Bacon (STScI)

XIII. Observasi Mendetail Struktur dan Penyatuan Galaksi

Saat menemukan alam semesta penuh sesak dengan tak terhitung banyaknya galaksi di luar Bima Sakti, Edwin Hubble mengkategorikan galaksi ke dalam tiga tipe dasar berdasarkan bentuk: spiral, elips dan tak beraturan. Seiring waktu, observasi tajam teleskop antariksa yang menyandang nama astronom legendaris ini, telah mengungkap detail tanpa tanding dari galaksi-galaksi semacam itu. Hubble menyediakan informasi tentang jalur debu gelap nan kompleks dan kilau fitur penciptaan bintang.

observasi-mendetail-struktur-dan-penyatuan-galaksi-informasi-astronomi

Mirip topi khas Meksiko, galaksi “Sombrero” atau Messier 104 adalah galaksi dengan orientasi sudut pandang edge-on (tampak samping). Kredit: NASA dan The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Para astronom mengklasifikasikan NGC 1300 sebagai galaksi spiral berbatang karena lengan-lengan galaksi tidak berputar ke tengah, namun terhubung secara langsung dengan ujung batang nukleus galaksi.

Kredit: NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) dan P. Knezek (WIYN)

Selain itu, gambar Hubble jumlah mengungkap sejumlah galaksi yang berbentuk aneh, semakin jauh Hubble menatap ke masa lalu. Mengingat ukuran alam semesta yang lebih kecil di masa lalu, ditambah usia galaksi yang saat itu lebih muda dan cenderung berinteraksi secara gravitasi satu sama lain, menghasilkan bentuk galaksi yang tak beraturan.

Di antara galaksi-galaksi aneh ini adalah galaksi mirip kecebong dan penyatuan galaksi yang mirip “tabrakan kereta api”. Rentang waktu interaksi dahsyat skala galaksi terjadi selama ratusan juta tahun. Oleh karena itu, gambar Hubble juga menangkap berbagai tahap interaksi antar galaksi.

Pita panjang bintang dan gas yang membentang karena interaksi gaya gravitasi antar gravitasi di NGC 4676 mirip ekor, sehingga dijuluki “Tikus.”

Kredit: NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC/LO), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), Tim ACS Sains dan ESA

Simulasi komputer yang menggambarkan tabrakan antar dua galaksi yang mirip “Tikus.” Kredit: Josh Barnes (Universitas Hawaii) dan John Hibbard (National Radio Astronomy Observatory)

“Galaksi Antena” adalah sebuah galaksi spiral yang dihasilkan melalui penyatuan dua galaksi NGC 4038 dan 4039. Simpul cerah di wilayah rona biru merupakan kantong masif gugus bintang muda, yang terbentuk karena gejolak interaksi galaksi.

Kredit: NASA, ESA dan G. Bacon (STScI)

Penyatuan galaksi menghasilkan turbulensi dan pasang surut gravitasi yang memicu ledakan pembentukan bintang-bintang baru di dalam awan gas antarbintang. Sekaligus menjadi pratinjau dari takdir pamungkas tabrakan dahsyat antara galaksi Bima Sakti kita dan Andromeda yang akan terjadi sekitar 4 miliar tahun dari sekarang.

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Rob Garner

Sumber: Highlights of Hubble’s Exploration of the Universe

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa

Informasi Astronomi

Cari Blog Ini

Sorot Hubble

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Diameter Bumi

Berapa Lama Satu Tahun di Planet-Planet Lain?

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah