Perkembangan Jagat Raya dan Bentuk Bumi

Kajian (studi) tentang sifat, evolusi, dan asal alam semesta (universe) disebut kosmologi. Kesimpulannya masih mengandung ketidakpastian, tetapi teori Big Bang (ledakan besar) atau teori Bola Api Purba (primeval fireball) yang dikemukakan di sini, menunjukkan konsensus yang masih disepakati di antara ahli-ahli astronomi. Gagasan ini pertama kali ditemukan oleh ahli astronomi Belgia, Abbe Georges Lemaitre pada tahun 1927 dan ahli yang lain menyatakan bahwa teori ini dapat berubah bahkan gugur jika diperoleh fakta, kejelasan, dan bukti lebih lanjut yang lebih baik.

A. JAGAT RAYA 
Jagat raya adalah ruang yang maha luas tempat benda-benda langit berada, termasuk bumi yang merupakan tempat manusia hidup. Di jagat raya inilah bermilyar bintang, planet-planet beredar, bulan, dan komet melakukan gerak rutinnya serta meteor-meteor yang melintas setiap saat. Di samping itu, jagat raya juga dihuni oleh benda-benda angkasa lain seperti debu, kabut, dan gas.

Teori Terjadinya Jagat Raya
Teori Ledakan Besar (The Big Bang Theory)
Teori Big Bang didasarkan pada asumsi bahwa alam semesta berasal dari keadaan panas dan padat yang mengalami ledakan dasyat dan mengembang. Semua galaksi di alam semesta akan memuai dan menjauhi pusat ledakan.

George Gamaw (fisikawan) mengkaji model asal alam semesta ini dan menghitung ledakan yang menghasilkan sejumlah besar letupan foton-foton. Ia memprediksi foton-foton ini, tergeser merah oleh ekspansi alam semesta yang diamati sekarang sebagai foton-foton gelombang radio dan temperatur 3 K merupakan penjelasan yang baik sebagai radiasi latar (background radiation) yang ditemukan oleh Arno Penzias dan Robert Wilson di Amerika tahun 1965.

Dengan demikian, teori Ledakan Besar (Big Bang theory) berlawanan dengan pengetahuan astronomi saat ini. Bintang galaksi Bimasakti bukan saling menjauhi satu sama lain, melainkan berputar dalam orbit sirkular mengelilingi bagian pusat yang padat.

Radiasi latar gelombang mikro ini juga diukur oleh para ilmuwan lain dan memperoleh 2,9 K yaitu (temperatur terendah yang mungkin mengakibatkan radiasi termal suatu benda). Fakta menunjukkan bahwa alam semesta mengembang pada kecepatan yang meningkat dengan jarak. Karena cahaya galaksi yang lebih jauh tergeser merah lebih besar, maka ia terlihat pada bumi kurang energik daripada jika ia tidak tergeser merah (foton merah kurang energik daripada foton biru).

2. Teori keadaan tetap (The steady state theory)
Teori ini dikemukakan oleh H. Bondi, T. Gold, dan F. Hoyle dari Universitas Cambridge pada tahun 1948. Menurut teori ini, alam semesta tidak ada awalnya dan tidak akan berakhir. Alam semesta selalu terlihat tetap seperti sekarang. Materi secara terus-menerus datang berbentuk atom-atom hidrogen dalam angkasa yang membentuk galaksi baru dan mengganti galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam ekspansinya.

Teori Keadaan berlawanan dengan teori Ledakan Besar. Menurut teori Ledakan Besar, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong saat berbagai galaksi menjauh. Adapun anggapan menurut teori Keadaan Tetap adalah zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa diantara berbegai galaksi sehingga galaksi baru terbentuk menggantikan galaksi yang menjauh. Para astronomi mengatakan bahwa zat baru yang dimaksud ialah hdrogen (sumber yang menjadi asal usul bintang dan galaksi).

B. GALAKSI 
Galileo dengan teleskopnya menemukan bahwa pita cahaya difusi yang disebut kabut susu (The milky way) terdiri dari sejumlah besar bintang-bintang yang tidak dapat dilihat dengan mata biasa (unaided eye). Kumpulan sejumlah bintang besar, bintang dalam kesatuan akibat gravitasi mutual disebut galaksi.

Benda langit yang memancarkan cahaya sendiri disebut bintang. Matahari adalah sebuah bintang yang termasuk dalam galaksi Bimasakti atau galaksi Kabut Susu (The milky way galaxy). Galaksi Bimasakti berisi sekitar 100 milyar bintang, adalah salah satu sistem kumpulan bintang yang sekarang dikenal sebagai tipe utama struktur alam semesta (universe) Seorang pioner astronomi modern dari Belanda, Jacobus Kapteyn (185 1 — 1922) pada abad ke-20, berusaha menghitung jumlah bintang per satuan volume (the star density) sebagai fungsi jarak dari Matahari. Dari model alam semesta Kapteyn, diperoleh densitas bintang (jumlah bintang per satuan volume) turun menjadi setengah dari nilai di sekitar Matahari pada jarak 800 parsek dan turun menjadi 1/6 nya pada jarak 3.500 parsek dalam bidang galaksi Bimasakti (1 parsek = 3,1 x 1018 cm = 3,1 x 10 km).

1. Ciri-ciri galaksi Berikut ini dijelaskan ciri-ciri galaksi.
a. Galaksi mempunyai cahaya sendiri bukan cahaya pantulan.
b. Galaksi-galaksi lain dapat terlihat di luar galaksi Bimasakti
c. Jarak antara yang satu dengan yang lain adalah jutaan tahun cahaya.
d. Galaksi memiliki bentuk-bentuk tertentu, seperti spiral, elips, dan bentuk tidak beraturan.

2. Macam-macam galaksi
Menurut bentuknya galaksi dibedakan atas:

a. Galaksi Spiral (Spiral Galaxis)
Sekitar 80 % dari galaksi yang sudah dikenal adalah berbentuk spiral. Galaksi ini merupakan galaksi yang berstruktur paling sempurna, yang terdiri dari tiga bagian, yaitu titik pusat, lingkaran bintang, dan tumpuk bintang yang selalu berputar mengelilingi titik dan piringan dengan lengan spiral yang mengelilingi titik pusat secara ekuatorial. Contohnya adalah galaksi Bimasakti, Andromeda, dan M. 109.

b. Galaksi Elips (Elliptical Galaxis)
Galaksi ini meliputi 17 % dari semua galaksi dan terlihat seperti bola lonjong besar yang bersinar. Contohnya adalah galaksi Skulpter, Formaks, dan NGC 5128. Lihat Gambar 2.2.2!
c. Galaksi Tak Beraturan (Irregular Galaxis)
Galaksi ini terlihat seperti gumpalan kabut atau onggokan bintang yang tidak beraturan. Contohnya adalah galaksi magellan yang terdiri dari Magellan Besar dan Magellan Kecil. Lihat Gambar. 2.2.3!
Berikut ini beberapa macam galaksi yang umumnya telah banyak diketahui oleh manusia.

a. Galaksi Bimasakti, merupakan galaksi di mana Bumi berada dan memiliki bentuk diameter kira-kira 100.000 tahun cahaya.
b. Galaksi Magellan, merupakan galaksi paling dekat dengan galaksi Bimasakti, yaitu dengan jarak kurang lebih 150.000 tahun cahaya dan berada di belahan langit selatan.
c. Galaksi Ursa Mayor, merupakan galaksi yang berbentuk elips dan rapat serta berjarak 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi Bimasakti.
d. Galaksi Jauh, merupakan galaksi yang terletak jauh, yaitu lebih dari 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi Bimasakti. Contoh: galaksi Whirlpool, Triangulum, dan Silvery.


C. BINTANG 
Bintang adalah benda angkasa yang mempunyai cahaya sendiri dan terdiri atas gas pijar. Kekuatan cahaya bintang ditentukan berdasarkan magnitudo (tingkat terang). Makin kecil magnitudo suatu bintang, makin terang cahaya bintang itu.

D. SATUAN JARAK DI JAGAT RAYA 
Untuk mengetahui jarak antara benda-benda angkasa yang terdapat di jagat raya digunakan satuan-satuan ukuran jarak sebagai berikut.

1.Satuan Astronomi (SA) atau Astronomical Unit (AU)
Satu satuan astronomi adalah satu kali jarak Bumi — Matahari (± 150 juta km). Satuan ukuran itu digunakan untuk menentukan jarak benda-benda di sekitar tata surya.

2. Satuan Kecepatan Cahaya
Dalam tiap-tiap satu detik, cahaya dapat merambat dengan kecepatan 300.000 km. Jarak Bumi ke Bulan 380.000 km, sama dengan 1,26 detik cahaya. Jarak Bumi — Matahari = 8,3 menit cahaya. Jarak bintang Alfa Centauri ke matahari = 4,3 tahun cahaya atau 4,3 x 365 x 24 x 60 x 60 x 300.000 km. Jarak galaksi Magellan Cloud ke galaksi bima sakti = 150.000 tahun cahaya (tc) atau 150.000 x 365 x 24 x 60 x 60 x 300.000 km.

3. Persec
Persec adalah satuan ukuran jarak yang lebih besar. Paralaks bintang yang besarnya 1 detik busur (1/3.600 derajat), disebut 1 persec. Paralaks yang terdekat dengan Bumi ialah alfa centauri = 0,76 detik busur atau sama dengan 4,3 tahun cahaya.

E. ANGGAPAN TENTANG JAGAT RAYA 

1.Anggapan Antroposentris
Anggapan bahwa manusia merupakan pusat dari segalanya (antropos=manusia dan centrum=pusat). Anggapan antroposentris ini telah ada sejak zaman manusia primitif ketika manusia mulai menyadari adanya Bumi dab Langit. Menurut manusia pada zaman tersebut, Matahari, Bulan, Bintang, dan Bumi dianggap serupa dengan binatang, tumbuhan dan mereka sendiri.

2. Anggapan Geosentris
Anggapan bahwa Bumi sebagai pusat semesta alam. Sebagai pusat, Bumi dikelilingi oleh semua benda langit dan semua kekuatan alam berpusat di Bumi. Para ahli pendukung anggapan geosentris ialah Socrates, Plato, Aristoteles, Tales, dan Phytagiras.

3. Anggapan Heliosentris
Anggapan bahwa Matahari sebagai pusat jagat raya. Seorang ahli astronomi bernama Nicolas Copernicus (1473-1543) menge-mukakan dalam bukunya De Revolutionibus Orbium Caelestium" (Revolusi Peredaran Benda-benda Langit) bahwa Matahari sebagai pusat yang dikelilingi oleh planet-planet, bahwa Bumi dikelilingi oleh Bulan dan kemudian bersama-sama mengelilingi Matahari, serta bahwa Bumi berputar ke arah timur pada porosnya. Selain Copernicus, para ahli pendukung anggapan Heliosentris ialah Bruno, Johanes Kepler, Galileo, dan Issac Newton.

Daftar Pustaka : PT.PHIBETA ANEKA GAMA