Langsung ke konten utama

Postingan

Menampilkan postingan dengan label Teori Astronomi

Kosmologi Big Bang

Model Big Bang adalah teori yang diterima secara luas sebagai asal usul dan evolusi alam semesta kita. Model Big Bang mendalilkan bahwa 12-14 miliar tahun yang lalu, alam semesta yang hari ini kita amati, semula hanya berukuran beberapa milimeter dan telah berkembang dari keadaan yang begitu padat dan panas menjadi alam semesta berukuran sangat luas dan jauh lebih dingin yang sekarang kita huni.   Kita dapat mengamati sisa-sisa dari materi yang padat dan panas itu dalam wujud radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik, yang sekarang sangat dingin dan masih menyelimuti alam semesta, serta dapat dideteksi oleh detektor gelombang mikro sebagai pendar yang seragam di seluruh langit.   Model Big Bang bertumpu pada dua pilar teoretis, yaitu Relativitas Umum dan Prinsip Kosmologis.   Relativitas Umum   Albert Einstein saat sedang menulis di sebuah papan tulis.   Gagasan utama pertama model Big Bang berasal dari Teori Relativitas Umum yang dicetuskan oleh Albert Eins...

Nukleosintesis Big Bang

Istilah nukleosintesis mengacu pada pembentukan unsur-unsur yang lebih berat, yaitu inti atom dengan banyak proton dan neutron dari unsur-unsur lebih ringan yang melebur menjadi satu. Teori Big Bang memprediksi alam semesta awal sebagai tempat yang sangat panas. Satu detik setelah Big Bang, suhu alam semesta diperkirakan sekitar 10 miliar derajat dan dipenuhi dengan lautan neutron, proton, elektron, anti-elektron (positron), foton, dan neutrino.   Ketika alam semesta mulai mendingin, neutron meluruh menjadi proton dan elektron atau bergabung dengan proton untuk menjadi deuterium (isotop hidrogen). Selama tiga menit pertama setelah Big Bang, sebagian besar deuterium bergabung untuk menjadi helium, sembari memproduksi sejumlah kecil lithium. Proses pembentukan unsur-unsur ringan di alam semesta awal ini disebut “Nukleosintesis Big Bang”.   Prediksi kelimpahan deuterium, helium dan litium bergantung pada massa jenis materi normal di alam semesta awal (sebagaimana ditunjukkan pada...

Ekspansi Alam Semesta

Big Bang merupakan konsekuensi alami dari Relativitas Umum Einstein yang diterapkan ke alam semesta homogen. Namun, pada tahun 1917 gagasan bahwa alam semesta mengembang justru dianggap tidak masuk akal. Jadi, Einstein kemudian menggagas Konstanta Kosmologis sebagai sebuah ketentuan dalam teori Relativitas Umum untuk membenarkan alam semesta statis.   Pada tahun 1929, Edwin Hubble mempublikasikan hasil observasinya terhadap terhadap galaksi-galaksi di luar Bima Sakti kita, yang mengungkap bahwa mereka bergerak menjauhi kita secara sistematis dalam kecepatan yang sebanding dengan jarak setiap galaksi dari kita. Semakin jauh jarak sebuah galaksi, semakin cepat galaksi bergerak menjauh dari kita.   Sungguh ironi, karena observasi Hubble justru sesuai dengan yang diprediksi oleh Relativitas Umum sejak awal, alam semesta itu mengembang dan tidak statis. Hubble mengamati bagaimana cahaya dari galaksi-galaksi jauh mengalami pergeseran yang lebih jauh ke arah ujung merah spektrum cah...

Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik

Teori Big Bang memprediksi bahwa alam semesta awal adalah sebuah tempat yang sangat panas, dan saat alam semesta mengembang, gas di dalamnya kemudian mendingin. Dengan demikian, alam semesta seharusnya dipenuhi dengan radiasi yang secara harfiah merupakan sisa-sisa panas yang tertinggal dari Big Bang, yaitu “latar belakang gelombang mikro kosmik”.   Penemuan   Keberadaan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik pertama kali diprediksi oleh Ralph Alpherin pada tahun 1948, terkait penelitian tentang Nukleosintesis Big Bang yang dilakukan bersama Robert Herman dan George Gamow. Adapun latar belakang gelombang mikro kosmik pertama kali diamati secara tidak sengaja oleh Arno Penzias dan Robert Wilson di Bell Telephone Laboratories di Murray Hill, New Jersey, pada tahun 1965.   Radiasi itu bertindak sebagai sumber desis nyaring di receiver radio yang mereka bangun. Tak jauh dari New Jersey, secara kebetulan para peneliti dari Universitas Princeton yang dipimpin oleh Robe...

Apa itu Konstanta Kosmologis?

Albert Einstein saat sedang menulis di sebuah papan tulis.   Digagas pertama kali oleh fisikawan terkemuka Albert Einstein pada tahun 1917, konstanta kosmologis yang biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani “lambda” (Λ), merupakan perbaikan matematis untuk teori Relativitas Umum. Dalam bentuknya yang paling sederhana, Relativitas Umum memprediksi alam semesta yang seharusnya mengembang atau menyusut. Karena menganggap alam semesta itu statis, Einstein menambahkan ketentuan baru ini untuk mengimbangi ekspansi alam semesta.   Pakar matematika Rusia Alexander Friedmann kemudian menyadari bahwa upaya Einstein untuk menghentikan ekspansi alam semesta menggunakan konstata kosmologis adalah perbaikan matematis yang tidak stabil, layaknya menyeimbangkan pensil pada ujungnya. Friedmann lalu menggagas model alam semesta mengembang yang kini disebut sebagai teori Big Bang.   Ketika astronom Amerika Edwin Hubble mengungkap fakta tentang ekspansi alam semesta melalui studi galaksi-g...

Apa Itu Konstanta Hubble?

Konstanta Hubble adalah parameter kosmologis untuk menentukan skala, ukuran dan usia alam semesta. Selain itu, Konstanta Hubble adalah salah satu cara untuk menghitung secara langsung bagaimana alam semesta berevolusi. Saat ini, laju ekspansi alam semesta dilambangkan sebagai Konstanta Hubble (H 0 ). Pengukuran menggunakan berbagai teknik, menentukan konstanta Hubble sekitar 70-76 kilometer per detik untuk setiap satu  megaparsec  (Mpc, sekitar 3,26 juta tahun cahaya). Jadi sebuah objek yang terletak pada jarak 1 Mpc, akan menjauhi kita dengan kecepatan 70-76 km/detik, objek yang berjarak 2 Mpc akan menjauh dengan kecepatan 140-152 km/dtk, dan seterusnya. Astronom Edwin Hubble. Kredit: NASA   Sejarah   Sejak awal tahun 1900-an, umat manusia telah mengubah cara pandangnya terhadap alam semesta. Kita telah memahami bahwa galaksi kita hanyalah satu dari tak terhitung banyaknya galaksi yang saling menjauh satu sama lain, dan laju ekspansi alam semesta justru semakin cep...