Minggu, 14 Juni 2015

Teori Terbentuknya Alam Semesta dan Galaksi


TEORI TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA DAN GALAKSI
Teori Terbentuknya Alam Semesta dan Galaksi


A.    TEORI TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA
Asal Usul Alam Semesta
Ada beberapa pandangan yang menjelaskan tentang asal usul alam semesta diantaranya adalah :
  1. Pandangan Orang Yunani Kuno
Orang Yunani pada zaman dahulu mengira bahwa langit itu sangat dekat dengan kami dan bumi adalah sangat kecil bila dibandingkan dengan langit tadi. Mereka mengira bahwa bumi diatur oleh beberapa dewa, diantaranya adalah dewa Helios yang diakui sebagai dewa Matahari dan dewa Zeus sebagai dewa Guntur. Anggapan itu makin lama makin tidak diketahui lagi oleh masyarakat.
  1. Pandangan Menurut Pythagoras
Dia beranggapan bahwa bumi tidak merupakan pandang yang luas, tetapi menurut anggapannya bumi berbentuk bulat sehingga dapat dikatakan bahwa bumi tidak berujung pangkal.
  1. Pandangan Menurut Aristoteles
Aristoteles mencoba menerangkan bahwa benda langit itu melakukan peredaran, dan Aristoteles mencoba menerangkan tentang peredaran Bulan, Venus, Mars dan planet-planet lain. aristoteles berpendapat bahwa matahari, planet dan bintang-bintang itu semua beredar mengelilingi bumi. Aristoteles juga beranggapan bahwa diatas bumi terdapat berlapis-lapis langit yang berjumlah delapan yang masing-masing terdiri dari kristal (kaca) yang tembus cahaya. Lapisan langit terendah yang dekat dengan bumi itu adalah langit bulan, langit Merkurius, langit Venus. Dan langit yang lebih tinggi adalah langit Matahari, langit Mars, langit Yupiter dan langit Saturnus. Sedangkan bintang-bintang terdapat pada langit kedelapan.


  1. Pandangan Menurut Galileo Gelilei
Pada tanggal 7 Januari 1610 dengan menggunakan teleskop Gelilei menemukan bahwa Yupiter bukan hanya sebuah titik cahaya kecil, melainkan berupa sebuah bola besar dengan empat buah pengiringnya. Ia menemukan jalur hitam dipermukaan bulan dan diduga laut atau samudera. Dia juga membenarkan teori Capernicus. Karena dia menyetujui teori Capernicus, maka dia dihukum (dipenjara) oleh pengadilan Gereja sampai meninggal.

  1. Pandangan Modern Terhadap Asal-Usul Alam Semesta
Dahulu ilmu yang mempelajari tentang asal usul alam semesta disebut Kosmogoni. Kosmogoni yang tidak hanya mempelajari asal usul dan evolusi alam semesta tetapi diperluas meliputi isi alam semesta dan organisasinya. Studi Kosmogoni sangat unik karena teori ini hanya berlaku pada satu sistim saja yaitu alam semesta sendiri, sehingga tidak dapat diuji dengan menggunakan sistem atau dan organisasinya. Studi Kosmogoni sangat unik karena teori ini hanya berlaku pada satu sistim saja yaitu alam semesta sendiri, sehingga tidak dapat diuji dengan menggunakan sistem atau istiwa lain.
Pada zaman kejayaan Yunani, orang percaya bahwa bumi merupakan pusat dari alam semesta ini (geosentrisme). Pandangan itu berubah sejak zaman abad pertengahan yang dipelopori oleh Copernicus menjadi heliosentrik, yaitu matahari menjadi pusat beredarnya bumi bersama planet-planet lain.
Pengertian alam semesta itu sendiri mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos ialah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba dan sebagainya. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet ataupun galaksi.
Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya.
a.       Teori Keadaan Tetap (Steady – State Theory)
Teori ini dikemukakan oleh Fred Hoyle, Herman Bondi dan Thomas Gold (1948). Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi sempurna yang menyatakan bahwa alam semesta, dimanapun, dan bila manapun selalu sama. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan kata lain teori ini menyatakan bahwa tiap-tiap galaksi yang terbentuk, tumbuh, menjadi tua, dan akhirnya mati.
Dengan diketahuinya kecepatan radial galaksi-galaksi dengan bumi dari hasil pemotretan satelit maka disimpulkan bahwa “makin jauh jarak galaksi terhadap bumi, makin cepat galaksi tersebut menjauhi bumi”. Hal ini sesuai dengan garis spektra yang menuju kepanjang gelombang yang lebih besar yaitu kearah merah (pergeseran merah). Alam semesta selalu berekspansi (mengembangkan diri) dan berkontraksi (menipis).

b.      Teori Ledakan Besar (Big-Bang Theory)
Teori ledakan ini bertolak dari asumsi adanya suatu massa yang sangat besar dan mempunyai berat jenis yang juga sangat besar. Kemudian massa tersebut meledak dengan hebat karena adanya reaksi inti (George Lemaitre/1930). Setelah berjuta-juta tahun, massa yang bergerak itu membentuk kelompok-kelompok galaksi yang ada sekarang. Mereka terus menjauhi titik pusatnya.
Teori ini didukung oleh kenyataan dari pengamatan bahwa galaksi-galaksi itu memang bergerak manjauhi titik pusat yang sama. Pakar astronomi Arno Penzias dan Robert Wilson yang menemuklan radiasi gelombang mikro yang berdasarkan Teori Kenisbian Entein.
Menurut teori ini ada beberapa masa yang penting, selama terjadinya alam semesta, yakni :
1)      Masa batas dinding Planck, yaitu masa pada saat alam semesta berumur 10 detik berdasarkan hasil perhitungan Planck.
2)      Masa Jiffy, yaitu masa pada saat alam semesta berumur 10 detik dengan jari-jari alam semesta 10 cm dengan kerapatan 10 kali kerapatan air.
3)      Masa Quark yaitu masa pada saat alam semesta berumur 10 detik. Pada masa ini partikel-partikel saling bertumpang tindih dan tidak berstruktur serta diikuti dengan terbentuknya hedron yang mempunyai kerapatan 10 ton tiap sentimeter kubik.
4)      Masa pembentukan Lipton, yaitu masa pada saat alam semesta berumur setelah 10 detik.
5)      Masa Radiasi, yaitu masa alam semesta berumur 1 detik sampai 1 juta tahun. Kemudian pada saat terbentuknya fusi hidrogen menjadi helium, mempunyai suhu 10 derajat Kelvin. Pada saat usia alam semesta berumur 10 sampai 10 tahun mempunyai suhu 30.000 Kelvin.
6)      Masa pembentukan galaksi, yaitu pada masa usia alam semesta 10-10 tahun. Pada saat usia dini, galaksi masih berupa kabut pilin yang berputar membentuk piringan raksasa.
7)      Masa pembentukan tata surya, yaitu pada usia 4,5 x 10 tahun.

c.       Teori Osilasi (Oscillation Theory)
Pendapat ini yang juga disebut teori alam semesta “berayun” yang berpendirian bahwa semua materi bergerak saling menjauhi yang bermula dari massa bermanfaat. Materi itu akhirnya memperlambat yang pada suatu saat akan lebih melambat dari kecepatan lepas kritis, berhenti dan mulai mengkerut lagi akibat gaya grafitasi. Dalam proses itu tidak ada materi yang rusak atau ataupun tercipta, melainkan hanya berubahnya tatanan atau hanya mengalami goyangan (oscilltion), dengan demikian teori itu merupakan teori yang mempertahankan bahwa alam semesta itu terhingga bukan tidak terhingga.

B.     TEORI TERBENTUKNYA GALAKSI
Hipotesis Terjadinya Galaksi
1)      Semua galaksi berumur hampir sama, setidak-tidaknya sedikit lebih kurang dari umur alam semesta sendiri. Maka diperkirakan terbentuknya dan berkembang dari materi yang dihasilkan sari peristiwa dentuman besar yang mengawali terbentuknya alam semesta.
2)      Dari kenyataan hasil pengamatan bahwa galaksi-galaksi yang terbentuk mengarahkan kita pada dugaan (asumsi) dimana telah terjadi kondisi atau sifat inhomogenitas itu berkembang segera setelah dentuman besar berlangsung.

Ciri-ciri Galaksi
Adapun ciri-ciri galaksi diperkirakan sebagai berikut :
  1. Galaksi itu mempunyai cahaya sendiri, jadi bukan cahaya pantulan.
  2. Galaksi-galaksi lainnya terlihat diluar jalur Bima Sakti, jauhnya jutaan tahun cahaya.
  3. Galaksi itu mempunyai bentuk sendiri.

Bentuk-bentuk Galaksi
Berdasarkan hasil pengamatan, ternyata di alam semesta terdapat beribu-ribu galaksi dengan berbagai bentuk dan ukuran. Di lihat dari bentuknya terdapat beberapa galaksi, yaitu :
1.      Galaksi berbentuk Elips. Galaksi ini merupakan galaksi yang sudah tua, tidak mebentuk bintang-bintang yang baru lagi. Galaksi ini sangat besar dan tersusun oleh bintang-bintang yang telah tua. hampir 17% dari galaksi yang ada berbentuk elips.
2.      Galaksi berbentuk spiral. Galaksi ini berbentuk amat besar dengan inti ditengahnya (nucleus) yang mempunyai lengan spiral dan cakram (disk). Dilihat dari samping, galaksi ini tampak seperti elips berlengan dan dikelilingi atmosfer yang disebut Globular Cluster yang bertebaran dipinggir galaksi yang berbaur dengan Corona. Bintang-bintang yang sedang terbentuk seperti matahari berada pada lengan galaksi. Jumlah galaksi ini kurang lebih 80% dari galaksi yang ada. Salah satu contoh galaksi spiral ini adalah galaksi Canes Venatici.
3.      Galaksi berbentuk tidak beraturan. Galaksi ini terdiri dari bermiliar-miliar bintang muda berwarna putih kebiruan dan bintang raksasa biru yang sangat panas. Di antara bintang-bintang tersebut bertebaran gas dan debu angkasa luar. Banyaknya galaksi berbentuk tidak beraturan ialah 13%.

Macam-Macam Galaksi
  1. Bima Sakti
Induk matahari kita adalah Bima Sakti atau Milky Way, karena berdasarkan pengamatan, galaksi Bima Sakti bila dilihat dari atas berwujud seperti spiral raksasa yang berputar. Bintang-bintang yang bertebaran dalam lengan diantaranya adalah matahari kita.
Tetangga terdekat dari Bima Sakti adalah galaksi Andromeda yang juga berbentuk spiral.
Letak matahari dan bumi tempat kita tinggal, kira-kira 2/3 pusat galaksi hingga batas tepian luarnya. Galaksi kita mengadakan rotasi dengan arah yang berlawanan dengan jarum jam. Bima Sakti memiliki tidak kurang dari 100 ribu juta bintang.

  1. Galaksi Andromeda
Galaksi ini menurut Hubble memiliki keganjilan
a.       Pusat galaksi tidak terurai menjadi bintangg-bintang terpisah.
b.      Gugus bulatnya empat kali lebih redup dari pada gugus bulat Bima Sakti.
Dengan mata telanjang galaksi ini tampak seperti lilin dengan panjang 30’ (garis tengah bulan) dan lebar 15’. Bila menggunakan teleskop 100 inci ternyata galaksi andromeda ini berbentuk spiral biasa. Keadaan lain dari galaksi andromeda ini adalah sebagai berikut :
·         Galaksi andromeda dari bumi berjarak lebih dari 2 juta tahun cahaya.
·         Spiralnya terdiri dari 7 lengan membelit ketat dan tergores debu serta menyala biru akibat cahaya bintang muda bermassa besar.
·         Intinya sangat terang dan berwarna putih, tetapi disekitarnya tampak sejumlah gugus bintang-bintang selubung yang sudah tua dan berwarna merah jambu.

  1. Galaksi Dolar Perak (Silvery Coin)
Berupa galaksi spiral pipih NGC 253, kira-kira sejauh 13 juta tahun cahaya. Karena sangat dekatnya, kecepatan majunya mengalahkan kecepatan permuaian kosmos. Ini merupakan salah satu dari beberapa galaksi yang mendekati galaksi Bima Sakti.

  1. Galakso Roda Biru (Blue Pin Whee)
Galaksi yang bergasing (berputar) di daerah Triaggulum, kira-kira sejauh 2 juta tahun cahaya. Sebagai galaksi spiral Sc yang kecil dan paling dekat, sehingga para astronom dengan jelas dapat melihat bintangnya yang termasuk Nova Maha Raksasa dan Cepheid.

  1. Galaksi Pusaran Air
Sebagai galaksi spiral yang terlentang dan didampingi oleh pengiring yakni sebuah galaksi tidak teratur. Lengannya diterangi oleh bintang maha besar. Diantaranya lengan yang berupa debu dan gas terdapat cahaya lemah. Pengiring kecil NGC 5195 termasuk kelas tidak beraturan. Keduanya saling bersentuhan menjauhi Bima Sakti dengan kecepatan yang sama, maka berada pada jarak yang sama pula, yakni 14 juta.

DAFTAR PUSTAKA

1.      Soendjojo Dirdjoemarto, Drs. M.Pd. dkk, 1993. Modul Materi Pokok Pendidikan IPA 2, Buku II. Modul 7-12. Universtas Terbuka. Jakarta.

2.      Santi Dewiki, Sri Yuniati PKH, 2006. Ilmu Alamiah Dasar, Edisi 2. Universitas Terbuka. Jakarta.