Di Mana Ujung Langit itu?

Oleh: Suhardja D. Wiramihardja* (Astronom)

Untuk menjawab pertanyaan di mana ujung langit itu, kita bahas seberapa luas alam semesta ini ya… (Jawabannya cukup panjang; terbagi atas beberapa bagian. Bila lelah membacanya, berhenti dahulu…)

1. Bumi adalah sebuah planet, dunia kecil yang bergerak dalam orbitnya mengitari sebuah bintang setengah tua, yaitu Matahari yang berjarak rata-rata dari Bumi 149.600.000 km (1 astronomical unit = 1 au). Tetangga paling dekat Bumi adalah Bulan yang mengitari Bumi dengan perioda 27,3 hari. Jarak rata-rata antara Bumi dan Bulan (diukur dari pusat Bumi ke pusat Bulan) adalah 384.400 km, jarak yang kira-kira sama dengan sepuluh kali perjalanan sepanjang ekuator Bumi. Planet yang paling jauh adalah Neptunus yang berjarak rata-rata sekitar 30 au dari Matahari.

Dibandingkan dengan skala Tata Surya, jarak antar bintang luar biasa besarnya. Bintang yang paling dekat saja berjarak lebih besar daripada 250.000 kali jarak Matahari-Bumi. Oleh karena itu, cara yang lebih baik untuk merasakan jarak dalam jagat raya adalah dengan menggunakan satuan seberapa lama cahaya menempuh suatu jarak tertentu. Dengan kecepatan cahaya yang besarnya 300.000 km per detik, cahaya perlu 1,3 detik untuk mencapai Bulan, 8,3 menit untuk mencapai Matahari, dan 4,1 jam untuk mencapai Neptunus. Bintang yang paling dekat adalah Proxima Centauri yang berjarak 4,2 tahun cahaya.

Matahari adalah anggota dari suatu kepulauan besar bintang-bintang, gas, dan debu yang dikenal sebagai Galaksi. Galaksi kita ini yang disebut Milky Way mengandung lebih dari 100 milyar bintang, tersebar dalam sistem yang berbentuk cakram yang mempunyai diameter sekitar 100.000 tahun cahaya. Dengan konvensi yang agak egosentris, kita merujuk sistem bintang kita sendiri ini sebagai Galaksi (dengan huruf G besar). Jauh di luar Galaksi kita bertebaran milyaran galaksi lain (dengan huruf g kecil). Sebagian berbentuk spiral seperti Galaksi kita sendiri, sebagian berbentuk elips, dan sebagian lagi irregular, yang tidak mempunyai bentuk tertentu. Karena letaknya jauh di luar Galaksi kita, galaksi-galaksi ini kadang-kadang disebut sebagai ekstragalaksi atau galaksi luar. Galaksi luar yang paling dekat bernama Andromeda yang mempunyai nomor katalog M31. Besar galaksi ini hampir sama dengan Galaksi kita, dan jaraknya sekitar 2,2 juta tahun cahaya.

2. Dalam jagat raya, galaksi-galaksi didistribusikan ke dalam bentuk rumpun-rumpun. Beberapa, seperti Galaksi kita sendiri, adalah anggota dari kelompok kecil yang mengandung beberapa buah atau beberapa puluh galaksi anggota. Yang lainnya bergerombol dalam gugusan (cluster) besar yang mengandung ratusan, atau bahkan ribuan galaksi anggota. Dan gugusan-gugusan ini pun bergabung lagi kedalam struktur  yang lebih besar lagi yang disebut supercluster, yang mencakup ukuran 100 juta tahun cahaya atau lebih dan mengandung ribuan atau puluhan ribu galaksi. Grup Lokal galaksi kita terletak pada pinggiran supercluster Virgo, yang pusatnya terletak kira-kira  50 juta tahun cahaya.

Obyek yang paling cerlang (luminuous) yang sejauh ini telah dideteksi adalah quasars, yaitu obyek yang tampak seperti bintang, tetapi memancarkan cahaya yang kuatnya ratusan, atau bahkan ribuan kali cahaya yang dipancarkan galaksi normal. Quasars yang paling jauh yang sampai saat ini terdeteksi berada pada jarak yang mungkin lebih jauh dari 13 milyar tahun cahaya.

Pengamatan – pertama kalinya dilakukan oleh Edwin Hubble –menunjukkan bahwa semua galaksi dan gugus galaksi di luar Grup Lokal bergerak menjauh dari kita, dan juga saling menjauh antar satu dengan lainnya, dengan kecepatan yang sebanding dengan jaraknya – makin jauh galaksi, makin cepat dia bergerak. Fakta ini menunjukkan bahwa keseluruhan jagat raya sedang mengembang dan juga mengartikan bahwa galaksi-galaksi itu haruslah berada sangat dekat satu dengan lainnya pada masa lalu dibanding dengan sekarang. Pengembangan jagat raya ini dimulai dengan peristiwa ledakan massa yang massif dan panas yang disebut Big Bang (ledakan besar). Secara berurutan galaksi-galaksi terbentuk dari materi awalnya dan kemudian tertarik ke arah luar oleh pengembangan jagat raya.

3. Jagat raya amat-amat besar dalam skala ruang dan waktu. Cahaya yang sampai pada teleskop kita dari galaksi dan quasars yang paling jauh telah merambat melalui ruang jagat raya dalam waktu yang jauh lebih lama daripada umur Bumi sendiri. Jika kita melihat obyek-obyek yang jauh ini sebenarnya kita melihat ke belakang dalam ruang waktu bagaimana mereka tampak ketika jagat raya masih merupakan fraksi sangat kecil dari umur sekarang.

Hukum Hubble  (Hubble Law) mengatakan bahwa kecepatan menjauh galaksi, v, berbanding lurus dengan jarak dari kita, d. Rumusnya adalah v = Hd. Pada formula ini, H adalah konstanta Hubble (Hubble constant). Konstanta Hubble sangat penting, karena ia memberikan laju kecepatan jagat raya mengembang. Konstanta ini juga digunakan dalam Hukum Hubble untuk menggambarkan jarak galaksi berdasar pengukuran pergeseran merahnya. Menentukan harga H dengan akurat sebenarnya sangat sulit karena ketidakpastian dalam skala jarak ekstragalaksi. Harga yang diambil berkisar antara 50 sampai 100 km/detik/Mpc (15 sampai 30 km per detik per juta tahun cahaya).

Estimasi standar dari umur alam semesta didasarkan pada harga konstanta Hubble. Waktu Hubble (Hubble time), yaitu umur jagat raya sejak saat Big Bang sebanding dengan 1/H, yang besarnya berada pada angka 10 sampai 20 milyar tahun. Meski masih banyak masalah dan masih banyak pertanyaan yang belum terjawab, tampaknya pengembangan jagat raya ini dimulai sekitar 13,7 milyar tahun yang lalu. Dalam pada itu estimasi radius jagat raya juga sangat bergantung pada harga konstanta Hubble. Radius Hubble, yaitu jarak ke sisi jagat raya yang masih bisa diamati, sebanding dengan kecepatan cahaya dibagi konstanta Hubble, c/H, dan juga bergantung pada model alam semestanya. Estimasi sekarang menghasilkan radius jagat raya yang besarnya antara 12 milyar sampai 16 milyar tahun cahaya.

Sumber gambar:

1. http://apod.nasa.gov

2. http://www.universetoday.com

*Suhardja D. Wiramihardja adalah seorang astronom. Ia menjadi dosen di FMIPA ITB sejak 1977 dan telah pensiun pada tahun 2010 yang lalu. Selama menjadi dosen, ia pernah menjabat sebagai Ketua Kelompok Keilmuan Astronomi pada periode 2007-2010.

11 thoughts on “Di Mana Ujung Langit itu?

  1. Aku udah googling ke berbagai blog tapi aku gak nemu jawaban pastinya.

    Perntanyaannya;
    Mengapa Galaksi kita di sebut Milky Way?

    Mohon bantuannya‚ Terima kasih.

    • Kalau nggak salah, karena aku juga hobbi tentang galaksi, milky way itu galaksi susu artinya, dimana galaksi itu sendiri diambil dari kata yunani. Kenapa harus milky way, karena galaksi kita memang berwarna putih (seperti susu – ed).

  2. yang jelas manusia tidak akan bisa sampai ke galaksi lain
    untuk mencapai pluto saja pesawat antariksa perlu waktu 9 tahun

    jadi mengetahui ujung langit diluar kemampuan manusia

  3. Apakah cahaya bintang yg kita bisa lihat sekarang adalah yang terjadi pada dulu kala? Termasuk sinar matahari ..mohon penjelasannya

    • Ya, tergantung jauhnya.. Cahaya Matahari sampai di Bumi kira-kira dalam 8 menit. Jadi Matahari yang kita lihat adalah Matahari 8 menit sebelumnya.

  4. Kalau misal jagat raya ada ujungnya, di ujungnya itu apa ya kira-kira?
    Terus kalau black hole atau worm hole itu apa ya? Apakah benar kita bisa menjadi penjelajah waktu ?

  5. Mnrt logika saya jagat raya ini tdk ada batasnya, kalaupun ada pasti akan muncul pertanyaan ujungnya itu apa, seandainya ada batasnya berbentuk apapun itu misalnya tembok atau kumpulan asap atau apap yg pasti akan muncul lahi pertanyaan tebalnya berapa dan setelah ujung ketebalan itu ada apa 🙂

  6. langit ada batasnya.. al-quran telah menjelaskannya.. setelah Tujuh langit.. ada Qursi Allah… yang mana ukuran 7 langit hanya sebutir debu di banding banding dengannya… lalu setelah itu ada Arsy.. yang mana Qursi Allah tadi hanya sebutir debu di banding dengan ukuran Arsy yang merupakan ciptaan Allah yang terbesar… laluu.. stelah Arsy apa dong? hanya Allah yang tahu…

  7. Kadang kita bertanya… Di luar kemampuan manusia, padahal kemampuan terbatas, tapi ciptaan Yang Maha Kuasa yang paling sempurna.. Jadi pertanyaan diluar kemampuan manusia jangan di tanyakan… Kalau pun di jawab pasti perkiraan.. Trism

  8. Ternyata akal manusia itu sangat terbatas ya.. gk bisa nyampe ke sesuatu yg di luar akal, misalnya akal kita gk mampu pergi ke dimensi yg tidak melibatkan ruang dan waktu.. karena akan terus muncul pertanyaan yang tidak berujung seperti pertanyaan tentang ujung langit.

Tulis komentar