Teori Terbentuknya Jagat Raya dan Galaksi Dalam Jagat Raya

Orang melihat kenyataan bahwa matahari dikelilingi oleh planet-planet yang orbitnya berbentuk hampir mendekati bentuk lingkaran dan lintasannya hampir berimpit. Arah peredaran semua planet itu adalah sama, yaitu berlawanan dengan arah perputaran jarum jam. Jika kita memandangnya dari Kutub Utara, ternyata arah revolusi planet-planet itu sama dengan arah rotasi matahari dan juga arah satelit-satelit pada planet. Arah seperti ini merupakan arah negatif, sedangkan arah benda langit yang berlawanan arah dengan arah tersebut dinamakn arah positif, seperti arah peredaran matahari terbit dari timur dan terbenam di barat, jika kita mengamatinya dari bumi.

Melihat kenyataan tersebut, para ahli di bidangnya menggunakan hukum yang berlaku bagi benda yang berputar untuk menganalisis kejadian yang berlaku di alam. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tata surya terbentuk dari material purba yang berputar dengan arah seperti di atas, arah negatif. Sekalipun pada kenyataannya, terdapat penyimpangan arah rotasi dari arah yang umum.

A. Teori terbentuknya jagat raya

Terdapat dua teori utama yang mendasari terjadinya alam semesta atau jagat raya ini, yaitu teori ledakan besar dan teori mengembang dan memampat, sebagai berikut.

1. Teori ledakan besar (The big bang theory)

Menurut teori ledakan besar, jagat raya berawal dari adanya suatu massa yang sangat besar dengan berat jenis besar pula yang mengalami ledakan yang sangat dahsyat karena adanya reaksi pada inti massa. Ketika terjadi ledakan besar, bagian-bagian dari massa tersebut berserakan terpental menjauhi pusat ledakan. Setelah milyaran tahun kemudian, bagian-bagian yang terpental itu membentuk kelompok-kelompok yang kita kenal sebagai galaksi-galaksi.

2. Teori mengembang dan memampat (The oscillating theory)

Teori ini dikenal pula dengan nama teori ekspansi dan konstraksi. Menurut teori ini, jagat raya terbentuk karena adanya suatu siklus materi yang diawali dengan masa ekspansi atau mengembang yang disebabkan oleh adanya reaksi inti hidrogen, pada tahap ini terbentuklah galaksi-galaksi.Tahap ini diperkirakan berlangsung selama 30 milyar tahun, selanjutnya galaksi-galaksi dan bintang yang telah terbentuk akan meredup, kemudian memampat yang didahului dengan keluarnya pancaran panas yang sangat tinggi. Setelah tahap memampat maka tahap berikutnya adalah tahap mengembang dan kemudian memampat lagi.

B. Galaksi dalam jagat raya

Galaksi adalah kumpulan bintang yang membentuk suatu sistem yang terdiri atas satu atau lebih benda angkasa yang berukuran besar dan dikelilingi oleh benda-benda angkasa lainnya sebagai anggotanya yang bergerak mengelilinginya secara teratur.

Di dalam ilmu astronomi, galaksi diartikan sebagai suatu sistem yang terdiri atas bintang-bintang, gas dan debu yang amat luas, yang anggotanya mempunyai gaya tarik menarik (gravitasi). Suatu galaksi pada umumnya terdiri atas milyaran bintang-bintang yang mempunyai ukuran, warna, dan karakteristik yang sangat beraneka ragam.

Secara garis besar, menurut morfologinya, galaksi dibagi menjadi tiga tipe, yaitu galaksi spiral, galaksi elips, dan galaksi tak beraturan. Pembagian tipe ini berdasarkan bentuk atau penampakan galaksi-galaksi tersebut. Galaksi-galaksi yang diamati dan dipelajari oleh para astronom sejauh ini terdiri atas sekitar 75% galaksi spiral, 20% galaksi elips, dan 5% galaksi tak beraturan. Namun bukan berarti galaksi spiral adalah galaksi yang paling banyak terdapat di alam semesta ini. Sesungguhnya yang paling banyak terdapat di alam semesta ini adalah galaksi elips. Jika kita mengambil volume ruang angkasa yang sama, kita akan menemukan lebih banyak galaksi elips daripada galaksi spiral. Hanya saja galaksi tipe ini banyak yang redup, sehingga sulit untuk diamati.

1. Galaksi spiral (Spiral galaxy)

Galaksi spiral merupakan tipe yang paling umum dikenal orang. Mungkin karena bentuk spiralnya yang indah itu. Jika kita mendengar kata galaksi, biasanya yang terbayang adalah galaksi tipe ini. Galaksi kita termasuk galaksi spiral. Bagian-bagian utama galaksi spiral adalah halo, bidang galaksi (termasuk lengan spiral), dan bulge (bagian pusat galaksi yang menonjol). Anggota galaksi spiral adalah bintang-bintang muda dan tua. Bintang-bintang tua terdapat pada gugus-gugus bola yang tersebar menyelimuti galaksi. Gugus bola adalah kumpulan bintang-bintang yang berjumlah puluhan sampai ratusan ribu bintang yang lahir bersama-sama, mengumpul berbentuk bola. Gugus-gugus bola inilah yang membentuk halo bersama sama dengan bintang-bintang yang tidak terdapat di bidang galaksi.

Galaksi Spiral

Bintang-bintang muda terdapat di lengan spiral galaksi yang berada di bidang galaksi. Bintang-bintang muda ini masih banyak diselimuti materi antarbintang, yaitu bahan yang membentuk bintang itu. Bulge pada galaksi spiral adalah bagian yang paling padat.

Pada Bima Sakti, pusat galaksi terletak di arah Rasi Sagitarius, tetapi kita tidak dapat mengamatinya dengan mudah, sebab materi antarbintang banyak menyerap cahaya yang berasal dari pusat galaksi itu. Galaksi spiral berotasi dengan kecepatan yang jauh lebih besar daripada galaksi elips. Kecepatan rotasinya yang besar itulah menyebabkan galaksi ini memipih dan membentuk bidang galaksi. Besar kecilnya kecepatan rotasi pada galaksi spiral bergantung pada massa galaksi tersebut. Kecepatan rotasi tiap bagian galaksi spiral sendiri tidaklah sama. Semakin ke arah pusat galaksi, kecepatan rotasinya semakin besar. Contoh lain galaksi spiral selain Bima Sakti adalah galaksi Andromeda.

Ukuran Andromeda ini sedikit lebih besar daripada Bima Sakti. Galaksi Andromeda dan Bima Sakti termasuk galaksi spiral raksasa. Jarak galaksi Andromeda ini sekitar 2,5 juta tahun cahaya. Untuk mengarungi jarak sejauh itu, cahaya memerlukan waktu 2,5 juta tahun. Ini berarti bahwa cahaya yang kita terima dari galaksi ini adalah cahaya yang dikirimnya 2,5 juta tahun yang lalu yang menggambarkan keadaan galaksi tersebut pada waktu itu. Jarak ini dalam ukuran astronomi masih terhitung dekat, jarak ke galaksi-galaksi lainnya jauh lebih fantastis. Bahkan ada yang sampai milyaran tahun cahaya.

2. Galaksi elips (Elliptical galaxy)

Galaksi berbentuk elips meliputi kurang lebih 17% dari jumlah galaksi yang telah dikenal. Galaksi ini menyerupai bentuk dasar bulatan besar yang berbentuk lonjong (elips) di angkasa yang memancarkan sinar yang relatif terang. Contohnya, Galaksi Fornax dan Galaksi Skulpter.

Galaksi elips

3. Galaksi tak beraturan (Irregular galaxy)

Galaksi yang tidak mempunyai bentuk dasar spiral ataupun elips disebut galaksi tak beraturan. Dengan kata lain, galaksi ini terlihat seperti suatu kumpulan bintang dan benda-benda angkasa lainnya yang letaknya tidak beraturan. Contohnya Galaksi Magellan.

Galaksi Magellan merupakan galaksi tak beraturan

4. Galaksi Bima Sakti (The Milky Ways Galaxy)

Galaksi kita termasuk galaksi spiral berbentuk seperti cakram dengan garis tengah kira-kira 100.000 tahun cahaya (30.600 pc). Bintang yang lebih tua ditemukan di pusat tonjolan dengan ketebalan 20.000 tahun cahaya (6.100 pc). Bintang yang lebih muda ditemukan di lengan spiral. Pusat galaksi berada dalam gugusan bintang Sagitarius. Kutub utaranya di Coma Berenices, sedangkan kutub selatannya di Sculptor. Matahari ada di sudut dalam lengan spiral Carina Cygnus kira-kira 32.000 tahun cahaya (9.800 pc) dari pusat galaksi. Diperkirakan galaksi berumur 12-14 biliun tahun dan terdiri atas 100 biliun bintang.

Galaksi Bima Sakti

Untuk membayangkan bagaimana kira-kira bentuk galaksi kita, maka kita dapat membayangkan dua buah telur mata sapi yang bagian bawahnya disatukan. Istilah tahun cahaya menggambarkan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam waktu satu tahun. Dengan kecepatan 300.000 km/s, dalam waktu satu tahun cahaya akan menempuh jarak sekitar 9,5 juta juta kilometer.

Jadi, satu tahun cahaya adalah 9,5 juta juta km. Ini berarti garis tengah galaksi kita sekitar 100.000 × 9,5 juta juta km, atau 950 ribu juta juta km (950 diikuti oleh 15 buah nol di belakangnya). Untuk memudahkan perhitungan, digunakan satuan jarak yaitu tahun cahaya. Dengan satuan ini, tebal bagian pusat galaksi kita sekitar 10.000 tahun cahaya.

Lalu, di mana letak Matahari kita? Matahari terletak sekitar 30.000 tahun cahaya dari pusat Bima Sakti. Matahari bukanlah bintang yang istimewa, tetapi hanyalah salah satu dari 200 milyar buah bintang anggota Bima Sakti. Bintang bintang anggota Bima Sakti ini tersebar dengan jarak dari satu bintang ke bintang lain berkisar 4 sampai 10 tahun cahaya. Bintang terdekat dengan matahari adalah Proxima Centauri (anggota dari sistem tiga bintang Alpha

Centauri), yang berjarak 4,23 tahun cahaya. Semakin ke arah pusat galaksi, jarak antarbintang semakin dekat, atau dengan kata lain kerapatan galaksi ke arah pusat semakin besar.

Bima Sakti bukanlah satu-satunya galaksi di alam semesta ini. Jumlah keseluruhan galaksi yang dapat dipotret dengan teleskop berdiameter 500 cm di Mt. Palomar mungkin sampai kira-kira satu milyar buah galaksi. Jadi, tidak salah jika kita mengira bahwa jika mempunyai teleskop yang lebih besar, kita akan dapat melihat jauh lebih banyak lagi.

Sebelum kita memiliki metode pengukuran jarak yang cukup baik, para astronom mengira Bima Sakti adalah keseluruhan dari alam semesta. Bercak-bercak cahaya yang tampak di langit pada mulanya diklasifikasikan sebagai nebula (kabut), yang juga adalah anggota Bima Sakti.

Dikenal ada dua macam nebula, yaitu nebula gas dan nebula spiral. Harlow Shapley dan George Ellery Hale, merupakan dua orang astronom yang amat berjasa membangun pengertian tentang galaksi. Shapley telah mengembangkan metode untuk mengukur diameter Bima Sakti, sedangkan Hale, amat besar perannya dalam pengembangan teleskop-teleskop besar, yang digunakan untuk pengamatan bintang-bintang dan nebula. Atas jasa merekalah, sehingga kita mengetahui bahwa yang semula disebut nebula spiral itu adalah galaksi yang juga seperti Bima Sakti, terdiri atas ratusan juta sampai milyaran bintang, dan berada amat jauh dari kita, jauh di luar Bima Sakti. Melalui jalan yang telah mereka rintis, kita menyadari bahwa Bima Sakti hanyalah satu dari sekian banyak galaksi yang bertebaran di alam semesta yang amat luas ini.

5. Nebula

Nebula adalah kabut atau awan debu dan gas yang bercahaya dalam suatu kumpulan sangat luas. Nebula banyak diyakini oleh para ahli sebagai suatu materi cikal bakal terbentuknya suatu sistem bintang, seperti sistem bintang matahari atau biasa disebut tata surya. Nebula yang terkenal, antara lain Nebula Orion M42 di rasi Orion dan Nebula Trifid di rasi Sagitarius.

Nabula

6. Rasi bintang

Kelompok bintang-bintang yang membentuk pola tertentu dan letaknya berdekatan disebut Rasi Bintang atau Konstelasi Bintang. Contohnya Rasi Bintang Pari (Crux) merupakan kumpulan dari empat bintang yang letaknya berdekatan, yakni Bintang Alfa, Beta, Gamma, dan Delta. Selain Rasi Bintang Pari, nama-nama rasi bintang lainnya antara lain Rasi Bintang Orion, Centauri, Ursa Mayor, Lyra, dan Aquilla.

Di sekitar Ekliptika yang seolah-olah melingkari bola langit terdapat 12 rasi bintang yang disebut Zodiak. 12 Rasi bintang yang ada di sekitar ekliptika adalah Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitarius, Capricornus, Aquarius, dan Pisces

7. Bintang (The star)

Bintang adalah benda angkasa berbentuk bulat yang mempunyai cahaya sendiri. Salah satu bintang yang paling kita kenal adalah bintang Matahari (The Sun Star), nama-nama bintang lainnya yaitu Polaris, Antares, Aldebaran, Sirius, Spica, Betelguese, Hidra, Pegasus, Phoenix, Carina, dan lain-lain. Derajat terang atau tingkat kecemerlangan bintang disebut magnitudo.

Magnitudo Bintang dihitung mulai dari 1 sampai 6. Bintang yang magnitudonya 1 lebih terang 2,5 kali daripada bintang yang bermagnitudo 2, dan seterusnya. Bintang pada tingkat kecemerlangan lebih terang daripada bintang bermagnitudo 1 diberi tanda (minus). Matahari sebagai salah satu bintang mempunyai magnitudo sekitar – 26,8, artinya matahari merupakan bintang yang sangat cemerlang bila dilihat dari bumi. Hal ini dikarenakan letaknya paling dekat dengan bumi, sedangkan bintang yang sangat jauh dan hampir tidak terlihat oleh mata disebut bintang bermagnitudo 6.

Glosarium

  • Aphelium : titik pada lintasan planet yang jaraknya terbesar dari matahari.
  • Asteroid : benda langit yang ukurannya lebih kecil daripada planet dan sebagian besar beredar di antara lintasan Jupiter dengan Mars, dinamakan juga planetoid.
  • Azimut : busur pada horizon diukur dari Selatan atau Utara bearah sama dengan arah putaran jarum jam sampai proyeksi benda langit pada horizon.
  • Cluster : kumpulan bintang di dalam jagat raya.
  • Eksentrisitas : ukuran kelonjongan elips sama dengan perbandingan antara jarak dua fokus elips itu dengan panjang sumbu panjangnya.
  • Elongasi : sudut yang diapit garis penghubung bumi-matahari dan bumi-planet. Elongasi barat, jika letak planet di sebelah barat matahari dilihat dari bumi. Elongasi 0o = konjungsi dan elongasi 180 o = oposisi.
  • Fase : bentuk bulan yang tampak dari bumi, terdiri atas bulan baru, sabit, perbani, benjol (gibbous dan purnama). Planet juga mempunyai perubahan fase, misalnya Venus mempunyai fase sabit ketika menjadi bintang timur.
  • Inferior : planet-planet yang lintasannya di sebelah dalam lingkaran lintasan bumi, yaitu Merkurius dan Venus.
  • Kromosfer : bagian matahari di sekeliling fotosfer di sebelah dalam korona.
  • Magellan : galaksi kecil yang paling dekat dengan galaksi Bimasakti dan tampak di belahan langit selatan.
  • Nebula : benda langit menyerupai gumpalan awan terdiri atas gas dan debu terdapat di antara bintang-bintang.
  • Paralaks bintang : beda lihat sudut yang diapit garis hubung antara sebuah bintang dengan kedua ujung jari-jari lintasan bumi. Paralaks bintang yang terbesar terdapat pada bintang terdekat, yaitu Alpha Centauri, besarnya 0,76 o jarak bintang itu 4,5 tahun cahaya.
  • Polaris : bintang terbesar pada Rasi Ursa Major yang terletak hampir tepat pada Kutub Langit Utara dewasa ini dalam period 26.000 tahun.
  • Reflektor : teleskop yang dilengkapi cermin cekung yang merefleksikan (mantulkan) cahaya benda langit untuk diamati pada fokus cermin tersebut. Teleskop terbesar jenis ini bergaris tengah 200 inci terdapat di Observatorium Mount Palomar.
  • Refraktor : teleskop yang dilengkapi lensa objektif dan lensa okuler yang membiaskan cahaya benda langit sebelum sampai ke mata pengamat.
  • Retropad : gerakan planet di antara bintang-bintang berarah timur barat, berlawanan dengan arah yang lazim yaitu ketika planet superior dalam aspek sekitar oposisi.
  • Revolusi : gerakan bumi berputar pada sumbunya dengan arah negatif (barat-timur) dalam periode satu hari siderik (23 jam 56 menit).
  • Siderik : period gerakan semu bulan (dilihat dari bumi) dari kedudukan searah dengan sebuah bintang sampai searah lagi dengan bintang tersebut. 1 bulan siderik = 27 sepertiga hari.
  • Sinodik : periode gerakan semu bulan dari kedudukan searah dengan matahari sampai searah lagi dengan matahari.
  • 1 bulan sinodik = 29,5 hari, tepatnya 29 hari 12jam 44 menit 3 detik, digunakan untuk perhitungan tarikh bulan.
  • Tahun siderik : periode peredaran semu tahunan matahari dari kedudukan searah dengan sebuah bintang sampai searah lagi dengan bintang tersebut = 365 hari 6 jam 9 menit 10 detik.
  • Tahun tropik : period peredaran semu tahunan matahari dari kedudukan searah dengan titik musim semi (titik Aries) sampai searah lagi dengan titik tersebut = 365 hari 5 jam 58 menit 46 detik; digunakan untuk perhitungan tarikh matahari seperti Tarikh Masehi.
  • Teleskop : teropong yang digunakan untuk mengamati benda langit. Berdasarkan cara pemasangannya dikenal macam-macam teleskop, misalnya teropong meridian, pesawat pelaluan, pesawat universal, dan teropong ekuatorial.
  • Umbra : kerucut bayang-bayang gelap bulan atau bumi di bagian belakang benda langit itu terhadap matahari. Dari dalam umbra sama sekali tidak dapat melihat matahari. Bayangbayang
  • semu sekeliling umbra dinamakan penumbra.
  • Zodiak : susunan dua belas rasi bintang sepanjang ekliptika, yaitu Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitarius, Capricornus, Aquarius, dan Pisces.

Sumber: BSE Depdiknas

Tinggalkan Balasan