Mau Tahu Jumlah Galaxy Di Alam Semesta?

sumber

Galaxy - kumpulan bintang-bintang yang mengisi alam semesta - disetiap sudut alam semesta dan sejauh mata memandang menuju luar angkasa, di situ ada galaxy.

Lantas muncul pertanyaan, berapa jumlah galaxy di alam semesta?

Ayo kita bahas...

Sejauh ini, teleskop tercanggih yang digunakan manusia untuk mengamati ruang angkasa adalah Teleskop Hubble. Teleskop ini memiliki kemampuan untuk menangkap obyek yang jauh dengan detail yang mengagumkan.

Jika kita ingin mengambil contoh tentang berapa banyak galaxy diluar sana, coba perhatikan foto yang diambil oleh teleskop Hubble. Dalam satu pengambilan gambar, ada ribuan galaxy yang tertangkap dan dengan catatan masih dipermukaannya saja ini karena keterbatasan kemampuan alat untuk menembus lebih jauh.

Dan menurut teori, untuk mendapatkan hasil terbaik, teleskop perlu memiliki aperture yang besar (diameter cermin utama atau lensa) dan berada di atas atmosfer untuk menghindari distorsi dari udara bumi.

Hitungan sementara dari para ahli yang juga berbeda-beda, diperkirakan sekitar 100 milyar galaxi dan ada yang berpendapat 200 milyar galaxy, itu kata Mario Livio, astrophysicist di Baltimore Space Telescope Science Institute.

Bagaimana Cara Mengetahuinya?

Teleskop Hubble

Sepengetahuan dari Mario Livio, saat ini baru Teleskkop Hubble yang memiliki kemampuan terbaik untuk menghitung dan memperkirakan jumlah galaxy.

Teleskop yang diluncurkan pada tahun 1990 ini masih sangat baik walaupun ada distorsi pada kameranya dan kemudian diganti pada tahun 1993, dan terus di upgrade dimana penerbangan terakhir menuju Hubble yaitu pada tahun 2009.

Pada tahun 1995, para astronom mengarahkan teleskop ke arah yang kosong di wilayah Ursa Major, dan selama 10 hari observasi itu, hasilnya, di wilayah tersebut terdapat kurang lebih 3.000 galaxy pada satu frame gambar, dan berkerlip dengan 30 magnitude. (perbandingan dengan Bintang Utara atau Polaris yang 2 Magnitude).

Dan gambar tersebut kemudian disebut sebagai Hubble Deep Field, dimana cukup mengejutkan semua orang karena saat itu mereka akhirnya dapat melihat alam semesta ke sisi dalam yang sebelunya terlihat kosong.

Ursa Major

Selanjutnya para astronom meneliti kembali sebanyak dua kali, yaitu pada tahun 2003 dan 2004. Setelah peralatan Teleskop Hubble di upgrade, para ilmuwan menggunakan Hubble Ultra Deep Field, yang dalam sejuta detik menangkap kira-kira 10.000 galaxy pada satu titik kecil di konstelasi bintang Fornax.

Pada tahun 2012, yaitu setelah mengupgrade peralatan teleskop Hubble, dengan menggunakan fasilitas Ultra Deep Field, meski dengan sudut pandang yang di persempit, astronom mendeteksi sekitar 5.500 galaxy. Dan dengan hasil ini ilmuwan menyebutnya sebagai eXtreme Deep Field.

Dari semua itu, Hubble telah menghitung perkiraan sementara jumlah galaxy, bisa dikatakan ada 100 Miliar galaxy di alam semesta.

Tetapi jumlah ini tidak pasti karena bisa meningkat, mungkin bisa mencapai 200 Miliar atau lebih tergantung kemampuan teknologi yang dimiliki manusia.

Menghitung Galaxy

Bagaimana cara menghitung galaxy?

Apapun alat yang digunakan, metode memperkirakan jumlah galaxy adalah sama. Ambil foto dilangit dengan teleskop (contohnya seperti Hubble) lalu menggunakan rasio sepotong langit untuk alam semesta, dengan begitu kita bisa menentukan jumlah galaxy di alam semesta.

"Kita asumsikan saja bahwa disitu tidak terdapat varian kosmik yang besar, dan alam semesta homogen. Ini adalah cara terbaik dalam kasus ini (cara menghitung galaxi), dan ini merupakan prinsip kosmologi".

Prinsip ini sendiri diambil dari teori umum relativitas Albert Eisntein, yang salah satunya menyatakan bahwa gravitasi adalah distorsi dari ruang dan waktu. Dengan landasan teori ini, beberapa ilmuwan termasuk Einstein mencoba untuk memahami tentang bagaimana gravitasi mempengaruhi seluruh alam semesta.

"Asumsi paling sederhana adalah jika anda melihat isi dari alam semesta dengan ruang pandang yang terbatas, maka semua akan terlihat sama disetiap tempat dan dari arah mana pun anda melihat".

Pernyataan Nasa : "Yaitu materi di alam semesta itu homogen (material yang komposisi nya sama di semua area) dan isotropic (material yang memiliki kesamaan sifat ketika mendapat pembebanan dari arah yang berbeda) ketika rata-rata dari skala yang sangat besar. Ini yang disebut prinsip kosmologi".

Salah satu contoh dari prinsip kosmologis adalah Cosmic Microwave Backround (CMB) atau latar belakang gelombang mikro kosmik. CMB yaitu radiasi yang merupakan sisa dari tahap awal alam semesta setelah Big Bang. Menggunakan alat milik NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, para astronom telah menemukan bahwa CMB jika dilihat hampir identik di manapun kita melihatnya.

Apakah jumlah Galaxy akan berubah seiring waktu?

Mengukur ekspansi di alam semesta dengan melihat galaxy berlari cepat menjauhi bumi maka kita berbicara tentang 13,82 milyar tahun.

Ketika alam semesta semakin tua dan mengembang, ketika itu juga galaxy akan ikut menjauh dan terus menjauh dari bumi, sehingga akan semakin sulit untuk melihat galaxy melalui teleskop.

Alam semesta meluas lebih cepat dari kecepatan cahaya (dengan tidak merusak batas kecepatan Einstein karena disini adalah perluasan alam semesta bukan benda-benda yang melakukan perjalanan di alam semesta). Juga, bahwa mengembangnya alam semesta diiringi dengan percepatan.

Ini yang disebut konsep ""observable universe" atau alam semesta yang bisa kita lihat. Dalam 1 triliun atau 2 triliun tahun, kemungkinan akan ada galaxy diluar sana yang dapat kita lihat dari dalam bumi.

"Kita hanya bisa melihat cahaya dari galaxy, dimana cahaya memiliki cukup waktu untuk mencapai kita" kata Livio. "Ini tidak berarti bahwa inilah semua yang ada di alam semesta. Oleh karena itu, ada definisi alam semesta yang bisa teramati (observable universe)".

Galaxy Milky Way

Galaxy juga berubah setiap saat. The Milky Way adalah sebuah tabrakan dengan tetangga dekatnya Galaxy Andromeda, dan keduanya akan tergabung dalam waktu 4 milyar tahun. Selain itu, galaxy lain di kumpulan dekat galaxy kita, bisa saja akhirnya bergabung.

"Penghuni dari galaxy masa depan akan memiliki alam semesta yang lebih gelap untuk di observasi". kata Livio.

"Ketika peradaban itu ada, mereka tidak akan memiliki bukti bahwa dulu disana ada 100 miliar galaxy di alam semesta. Mereka tidak akan melihat proses mengembangnya alam semesta. Kemungkinan, mereka juga tidak akan bisa mengetahui bahwa dulu ada peristiwa Big Bang".

Bagaimana dengan alam semesta lain?

Pada saat awal alam semesta mengembang, ada beberapa teori yang mengatakan tentang "kantong" berbeda yang terpisah lalu membentuk alam semesta lain.

Tempat yang berbeda ini bisa saja mengembang pada tingkat yang berbeda, termasuk jenis-jenis materi, dan memiliki hukum fisik yang berbeda dari alam semesta kita sendiri.

Livio mengatakan bahwa diluar sana bisa saja ada di alam semesta yang lain jika alam semesta lain memang ada, tapi kita tidak memiliki cara yang akurat untuk mengetahui dengan pasti. Jadi jumlah galaxy bisa saja lebih banyak dari 200 milyar, jika alam semesta lain dicantumkan.

Di kosmik kita sendiri, para astronom akan lebih mampu untuk memperbaiki jumlah sebenarnya dengan peluncuran James Webb Space Telescope (yang lembaganya akan mengelola operasi misi dan ilmu pengetahuan).

Hubble yang mampu mengintip galaksi yang terbentuk sekitar 450 juta tahun setelah Big Bang. Setelah James Webb diluncurkan pada tahun 2018, para astronom telah mempersiapkan diri untuk dapat melihat sejauh 200 juta tahun setelah Big Bang.

"Kemungkinan jumlah galaxy di alam semesta tidak akan berubah banyak dengan saat ini" Livio menambahkan, merujuk pada galaxy pertama yang kemungkinan terbentuk tidak terlalu jauh sebelum itu. "Jadi jumlah seperti 200 miliar [galaxy] di alam semesta, mungkin itu jumlah yang memang baru bisa terlihat oleh kita".

Artikel Terkait