Al-Qur’an dan luar angkasa

KEWUJUDAN ALAM SEMESTA
Asal usul alam semesta diterangkan dalam Al-Qur’an dalam ayat berikut;
Dia adalah maha Pencipta langit dan bumi. Surat al-An’aam:101.

Maklumat yang dinyatakan dalam Al-Qur’an ini adalah satu fakta yang sangat tepat dan selari dengan penemuan sains kontemporari. Kesimpulan yang dicapai dalam bidang astrofizik hari ini ialah bahawa alam semesta, bersama-sama dengan dimensi benda dan masa, telah terhasil melalui satu letupan yang besar yang terjadi ketika masa-sifar. Fenomena ini yang dikenali sebagai Big Bang membuktikan bahawa alam semesta telah diciptakan dari ketiadaan sebagai satu produk, dari satu letupan titik tunggal. Golongan saintifik moden percaya bahawa Big Bang adalah satu-satunya penerangan paling rasional dan fakta yang dapat dibuktikan mengenai permulaan dan asal kewujudan alam semesta.
Sebelum fenomena Big Bang terjadi, tidak terdapat sebarang benda yang wujud. Dalam keadaan tanpa sebarang kewujudan kebendaan, tenaga atau masa, dan yang mana hanya dapat diterangkan secara metafizik, semuanya ini sebenarnya telah diciptakan. Fakta ini, yang baru diketahui melalui kajian dalam bidang fizik moden, telah dinyatakan dalam Al-Qur’an 1400 tahun lalu.

PENGEMBANGAN ALAM SEMESTA Edwin Hubble

Dalam Al-Qur’an yang diwahyukan 1400 tahun lalu, ketika pengetahuan tentang astronomi masih sedikit, fakta mengenai pengembangan alam semesta telah diterangkan seperti berikut;
Dan langit itu Kami bina dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya. (Surah az-Dzariyat;47)
Edwin Hubble
Perkataan ‘langit’ yang dinyatakan dalam ayat di atas digunakan dalam banyak tempat dalam Al-Qur’an yang bermaksud ruang angkasa dan cakerawala. Di sini sekali lagi, perkataan ini digunakan untuk maksud ini. Dalam perkataan lain, Al-Qur’an mendedahkan hakikat mengenai proses pengembangan alam semesta. Dan ini merupakan puncak kesimpulan yang diputuskan oleh dunia sains hari ini.

Sehingga penghujung abad ke 20, pandangan yang paling masyhur dalam dunia sains ialah bahawa ‘alam semesta mempunyai sifat konstan (statik) dan telah wujud tanpa keterbatasan masa’. Kajian, pemerhatian dan pengiraan yang dijalankan melalui seluruh insfranstruktur teknologi moden, sebenarnya telah menunjukkan bahawa alam semesta telah wujud dalam masa yang terbatas dan berkembang secara konstan.
Pada permulaan abad ke 20, seorang ahli fizik Russia Alexander Friedmann dan ahli kosmologi Belgium George Le’maitre telah membuat pengiraan secara teori bahawa alam semesta adalah dalam keadaan pergerakan yang berterusan dan ia sebenarnya berkembang.
Fakta ini juga telah dibuktikan melalui data dari pemerhatian yang dijalankan pada tahun 1929. Edwin Hubble seorang ahli astronomi Amerika yang membuat pemerhatian di langit dengan menggunakan teleskop, mengisytiharkan bahawa bintang-bintang dan galaksi-galaksi bergerak menjauhi antara satu sama lain secara berterusan. Sebuah alam semesta di mana semua benda di dalamnya secara konstan bergerak menjauhi sesama mereka, jelas menggambarkan pengembangan alam semesta itu. Pemerhatian yang dijalankan dalam tahun berikutnya mengesahkan bahawa alam semesta adalah berkembang secara berterusan. Fakta ini telah di jelaskan dalam Al-Qur’an ketika mana hal ini masih belum lagi pernah diketahui oleh manusia. Ini adalah kerana Al-Qur’an adalah kalam Tuhan, maha Pencipta dan Pemerintah bagi seluruh alam semesta.

PEMISAHAN LANGIT DAN BUMI

Sepotong ayat mengenai penciptaan langit dinyatakan sebagai berikut.ayat.
“dan apakah orang-orang kafir itu tidak melihat bahawasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu (satu unit penciptaan), kemudian kami pisahkan antara keduanya. Dan daripada air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakan mereka tiada juga beriman?”. (Surah Al-Anbia: 30)

Kalimah ‘ratq’ diertikan sebagai dijahit yang bermaksud ‘dikumpul bersama, dicampur’ dalam kamus bahasa arab. Ianya digunakan untuk merujuk dua intipati yang berbeza yang membina suatu yang menyeluruh. Frasa ‘Kami membuka jahitan; adalah perkataan fataq dalam bahasa arab dan menggambarkan bahawa sesuatu yang diwujudkan dengan membelah bahagian atau memusnahkan struktur ratq. Biji benih yang tumbuh bertunas dari tanah adalah satu contoh frasa ini.
Sekarang mari kita perhatikan sejenak ayat ini sekali lagi dengan menyimpan pemahaman ini di dalam minda. Di dalam ayat tersebut, langit dan bumi pada status pertamanya adalah berbentuk ratq. Kedua-duanya di pisahkan (fataqa) dengan kemunculan satu dari yang satu lagi. Apa yang menarik, apabila kita mengingati saat pertama fenomena Big Bang kita melihat bahawa satu titik tunggal mengandungi semua material alam semesta.
Dalam perkataan lain, setiap benda termasuk langit dan bumi yang masih belum diciptakan lagi, juga termasuk di dalam titik tunggal ini dalam keadaan ratq. Titik ini kemudiannya meletup dalam satu letupan yang besar, menyebabkan materialnya menjadi fataq dan proses ini membentuk keseluruhan struktur alam semesta. Apabila kita membandingkan pernyataan di dalam ayat Al-Qur’an di atas dengan penemuan saintifik, kita mendapati bahawa kedua-duanya berada dalam keserasian yang sempurna di antara satu sama lain. Apa yang cukup menarik perhatian ialah penemuan ini tidak diketahui sehingga abad ke 20.
ORBIT
Ketika menerangkan mengenai bulan dan matahari dalam Al-Qur’an, ianya ditekankan bersama bahawa setiap satunya mempunyai laluan orbit tertentu;

Dia yang menjadikan malam dan siang, matahari dan bulan, setiap mereka berenang di falak (tempat peredarannya). (Surah al-Anbiya; 33)
Dalam ayat lain dinyatakan juga bahawa matahari sebenarnya bukan objek yang statik tetapi juga mempunyai orbitnya tertentu;

Dan matahari beredar di tempat peredarannya. Demikianlah ketetapan yang maha Perkasa dan maha Mengetahui. (Surah Yaasin;38)
Fakta yang dikemukakan dalam Al-Qur’an ini telah ditemui melalui pemerhatian astronomi hari ini. Berdasarkan kepada kiraan pakar-pakar astronomi, matahari bergerak dalam kelajuan yang besar selaju 720, 000 km sejam mengarah ke bintang Vega dalam satu orbit tertentu dalam sistem Solar Apex. Ini bererti matahari bergerak sejauh 17,280,000 km sejam secara anggaran. Bersama-sama dengan matahari, dan semua planet dan satelit yang berada dalam lingkungan sistem graviti matahari (sistem solar) juga turut bergerak pada jarak yang sama. Sebagai tambahan, semua bintang dalam alam semesta adalah berada dalam satu persamaan pergerakan yang telah ditentukan.
Lanjutan hal ini, iaitu alam semesta dipenuhi dengan lintasan dan orbit telah dimaktubkan di dalam Al-Qur’an;

Demi langit yang mempunyai jalan-jalan. (Surah az-Dzariyat;7)

Terdapat lebih kurang 200 bilion galaksi dalam alam semesta, yang mengandungi hampir 200 billion bintang setiap satu. Kebanyakan dari bintang-bintang ini mempunyai planet-planet dan kebanyakan dari planet ini mempunyai satelit. Semua objek-objek langit ini bergerak menepati orbit-orbit yang telah dicongak. Untuk berapa juta tahun, semuanya ‘berenang’ melintasi orbit masing-masing dalam keseimbangan dan susunan yang sempurna bersama-sama dengan yang lain. Selanjutnya, bilangan komet yang banyak juga bergerak bersama dalam orbit-orbit yang telah ditentukan untuk mereka.
Orbit-orbit dalam alam semesta bukan sahaja dimiliki oleh jasad-jasad langit ini, tetapi juga dimiliki oleh galaksi-galaksi yang bergerak pada kelajuan yang besar dalam orbit-orbit yang telah ditetapkan. Sewaktu dalam pergerakan, tidak ada satupun objek langit ini yang memotong orbit atau bertembung dengan objek lain.

Suatu yang pasti, ketika Al-Qur’an di turunkan manusia tidak mempunyai sebarang teleskop seperti hari ini atau teknologi pemerhatian yang maju untuk memerhati jutaan kilometer ruang angkasa, dan juga tanpa pengetahuan fizik atau astronomi yang moden. Dengan hal ini, ianya suatu yang mustahil ketika itu untuk menentukan secara saintifik bahawa ruang langit ‘dipenuhi dengan lintasan dan orbit’ seperti yang dinyatakan dalam Al-Qur’an. Bagaimanapun, hal ini secara jelas diterangkan kepada manusia dalam Al-Qur’an yang diwahyukan ketika itu -kerana Al-Qur’an sebenarnya adalah kalam Tuhan.
BENTUK SFERA BUMI
“Dia menciptakan langit dan bumi dengan kebenaran. Dia membungkuskan malam atas siang dan membungkuskan siang atas malam… (Surah Az-Zumar:5)

Dalam Al-Qur’an, perkataan yang digunakan untuk menerangkan alam semesta adalah sangat penting. Kalimah arab yang diertikan sebagai ‘membalut’ dalam ayat di atas adalah ‘takwir’, dan dalam bahasa inggeris, ia bermakud ‘menjadikan sesuatu membalut sesuatu yang lain, dililit sebagai satu pakaian yang terhampar. Sebagai contoh, dalam kamus arab perkataan ini digunakan untuk perbuatan membalut sesuatu mengelilingi suatu yang lain seperti mana orang yang memakai serban.
Maklumat yang diertikan di dalam ayat mengenai siang dan malam yang membalut antara satu sama lain menyatakan maklumat yang tepat mengenai bentuk dunia. Fenomena ini hanya akan menjadi benar sekiranya bumi adalah berbentuk bulat. Ini bererti bahawa di dalam Al-Qur’an, yang diturunkan di abad ke 7, bentuk sfera bumi telah di disebutkan secara kiasan di dalamnya.
Ianya harus diingat, bagaimanapun, bahawa pemahaman mengenai astronomi ketika itu melihat dunia secara berbeza. Ketika itu difikirkan bahawa bumi berbentuk dataran rata dan semua pengiraan saintifk dan penjelasan berdasarkan kepada kepercayaan ini. Ayat Al-Qur’an bagaimanapun telah memuatkan maklumat yang baru diketahui beberapa abad sebelum ini, oleh kerana Al-Qur’an adalah kalam Tuhan, perkataan yang paling tepat digunakan di dalamnya ketika menerangkan mengenai alam smesta.

BUMBUNG PROTEKTIF.
Dalam Al-Qur’an, Tuhan menarik perhatian kita kepada ciri-ciri yang sangat mengagumkan di atas langit;

Dan Kami jadikan langit itu sebagai atap terpelihara sedang mereka berpaling dari segala tanda (kekuasaan Allah) yang terdapat padanya. (Surah al-Anbiya; 32)
Sifat istimewa langit ini telah dibuktikan melalui kajian saintifik yang dijalankan pada abad ke 20 ini.
Ruang atmosefera yang mengelilingi bumi sebenarnya menjalankan fungsi yang sangat penting untuk mengekalkan kehidupan untuk wujud. Ketika memusnahkan meteor-meteor besar dan kecil ketika mendekati bumi, ia menghalangnya dari jatuh ke dalam bumi dan dari membahayakan makhluk hidupan.
Sebagai tambahan, atmosfera menapis sinaran yang datang dari luar angkasa yang sangat membahayakan kepada hidupan. Apa yang menariknya, atmosfera menelap sinaran yang berguna dan berfaedah- cahaya nampak, tak nampak dan gelombang radio - untuk menembusinya. Semua jenis radiasi ini adalah sangat penting kepada kehidupan. Cahaya nampak, yang sebahagiannya dibenarkan menembusi dalam atmosfera adalah sangat diperlukan untuk menjalankan proses fotosintesis dalam tumbuhan yang membantu mengekalkan makhluk hidupan. Kebanyakan sinaran ultra violet dengan keamatan tinggi yang dipancarkan oleh matahari di telap keluar oleh lapisan ozon dalam atmosfera dan hanya membataskan -dan yang paling penting- bahagian kecil dalam spektrom ultra violet untuk mencecah permukaan bumi.
Fungsi protefktif atmosfera tidak berakhir di sini. Atmosfera juga melindungi bumi dari kesan pembekuan dari luar angkasa, dengan suhu lebih kurang -270 darjah centigrade.
Sebenarnya atmosfera tidak bersendirian dalam menjalankan fungsi perlindungan kepada bumi. Sebagai tambahan kepada atmosfera, Jalur Allan Velt, lapisan yang dihasilkan oleh medan magnet bumi, juga berfungsi sebagai perlindungan menentang radiasi yang merbahaya yang mengancam planet kita. Radiasi merbahaya ini, yang secara berterusan dipancarkan oleh matahari dan bintang-bintang lain berpotensi membawa maut kepada makhluk hidupan. Sekiranya Jalur Van Allan tidak wujud, letupan besar-besaran oleh tenaga yang dipanggil nyalaan solar (solar flares) yang kerap terjadi di matahari akan menghancurkan semua kehidupan dalam dunia.

Dr Hugh Ross menyatakan hal ini mengenai kepentingan jalur Van Allen kepada kehidupan;

Sebenarnya, bumi mempunyai kepadatan paling tinggi berbanding sebarang planet dalam sistem solar kita. Teras besar nikal-besi ini bertanggungjawab untuk medan magnet gergasi kita. Medan magnet ini menghasilkan perisai radiasi Van Allen yang melindungi bumi dari pengeboman radiasi. Sekiranya perisai ini tidak wujud, kehidupan tidak mungkin berada di bumi. Satu-satunya planet berbatu yang mempunyai medan magnet ialah Utarid- tetapi kekuatan medannya 100 kali lebih kecil berbanding medan magnet bumi, bahkan Zuhrah, saudara planet kita, tidak mempunyai sebarang medan magnet. Perisai radiasi Van Allen adalah satu rekaan yang unik kepada bumi.

Tenaga yang dipancarkan dari salah satu pembakaran yang dikesan baru-baru ini telah dikira dan dipastikan adalah bersamaan dengan 100 juta kali ganda bom atom yang digugurkan di Hiroshima!!. 58 jam selepas letupan ini, jarum kompas magnetik diperhatikan menunjukkan pergerakan yang luar biasa dan 250 kilometer di atas atmosfera bumi, suhu jatuh mendadak kepada 2500 darjah selsius.
Ringkasnya, sebuah sistem yang sempurna sedang bekerja di luar permukaan bumi. Ia mengelilingi dunia kita dan melindunginya dari ancaman luar. Saintis hanya menyedari hal ini beberapa tahun lalu. Tetapi Tuhan telah menerangkan kepada kita dalam Al-Qur’an mengenai atmosfera bumi yang berfungsi sebagai perisai pelindung 14 abad lalu.
PENGITARAN DI ATAS LANGIT.
Ayat ke 11 dalam surah at-Tariq, merujuk kepada fungsi ‘pembalikan’ langit;

Demi langit yang mempunyai (sistem) pengitaran. Surat at-Tariq;11.

Perkataan yang ditafsirkan sebagai ‘kitaran’ dalam penerjemahan Al-Qur’an juga bermaksud ‘menghantar balik’ atau ‘pengembalian’.
Seperti yang diketahui, atmosfera yang mengelilingi bumi mengandungi beberapa lapisan. Setiap lapisan memberikan tujuan penting bagi faedah kehidupan. Kajian telah menunjukkan bahawa semua lapisan ini menjalankan fungsi pemantulan material atau sinaran yang bergerak ke arahnya keluar semula ke luar angkasa atau turun kembali ke bumi. Sekarang kita akan meneliiti beberapa contoh fungsi ‘pengitaran’ yang dimainkan oleh lapisan-lapisan yang mengelilingi ruang langit bumi.
Troposfera, setinggi 13 hingga 15 kilometer di atas permukaan bumi membantu mengkondensasikan wap air yang naik ke udara dari permukaan bumi sebagai titisan hujan.
Lapisan ozon, pada ketinggian 25 kilometer, memancarkan semula sinaran merbahaya dan cahaya ultra violet yang datang dari luar angkasa kembali ke luar.
Lapisan ionosfera memancarkan liputan gelombang radio dari bumi kembali ke bahagian lain dalam bumi, sama seperti komunikasi satelit pasif, yang menyebabkan komunikasi tanpa wayar, radio dan siaran liputan televisyen dapat dilakukan untuk jarak yang lebih jauh.
Lapisan magnetosfera pula berfungsi mengembalikan zarah radioaktif merbahaya yang dipancarkan oleh matahari dan bintang-bintang lain kembali semula ke angkasa lepas sebelum sampai ke bumi.
Fakta mengenai sifat-sifat lapisan-lapisan atmosfera, yang baru diketahui baru-baru ini telah diumumkan berabad lamanya dalam Al-Qur’an, sekali lagi menunjukan bahawa Al-Qur’an sebenarnya adalah kata-kata Maha Suci Allah.
LAPISAN ATMOSFERA
Satu kenyataan telah disebut di dalam Al-Qur’an bahawa alam semesta ini mempunyai 7 lapisan;

Dia-lah Allah yang menjadikan segala yang ada di bumi untuk kamu dan Dia berkehendak terhadap langit, lalu di jadikanNya 7 lapisan langit. Dan Dia maha Mengetahui segala sesuatu. (Surah al-Baqarah; 29)

Maka Dia menjadikannya tujuh langit dalam dua masa dan Dia mewahyukan pada tiap-tiap langit urusannya. Dan Kami hiasi langit yang dekat dengan bintang-bintang yang cemerlang dan Kami memeliharanya dengan sebaik-baiknya. Demikianlah ketentuan yang Maha Perkasa lagi Maha Mengetahui. (Surah Fusilat; 12)
Perkatan ‘langit-langit’, yang mana banyak di sebut di dalam ayat Al-Qur’an merujuk kepada langit di atas bumi dan merangkumi juga seluruh alam semesta. Makna perkataan tersebut bermaksud langit di bumi ataupun atmosfera yang terdiri daripada 7 lapisan.
Kajian kontemporari mendapati bahawa atmosfera dunia terdiri daripada pelbagai lapisan yang saling tindih menindih di antara satu sama lain, tambahan lagi lapisan ini telah digambarkan di dalam Al-Qur’an secara tepat.

Berdasarkan kajian saintifik yang telah dijalankan, subjek ini digambarkan seperti berikut;
Para saintis telah menemui bahawa atmosfera terdiri daripada beberapa lapisan, lapisan tersebut berbeza dari sudut fizikal berdasarkan tekanan atmosefera dan kandungan gas. Lapisan atmosefera yang paling hampir kepada permukaan bumi di panggil troposfera, yang mengandungi lebih kurang 90% jumlah jisim atmosfera, manakala lapisan di atas troposfera dipanggil stratosfera, kemudian diikuti dengan ozonosfera di mana penyerapan sinaran ultra ungu berlaku, kemudian diikuti dengan mesosfera, dan termosfera yang terdiri dari sebahagian gas ionyang dipanggil ionosfera. Bahagian yang paling luar dipanggil eksosfera yang merentang sejauh 480 km sejauh 960 km.

Jika kita perhatikan bilangan lapisan yang tersebut, kita akan mendapati atmosfera sebenarnya mempunyai 7 lapisan persis seperti yang disebutkan dalam Al-Qur’an.
Keajaiban yang penting sekali yang disebut dalam ayat ini ‘Dia mewahyukan pada tiap-tiap langit urusannya’ di dalam surah Fusilat ayat ke 12. Di dalam perkataan lain, Tuhan telah menyatakan bahawa Dia telah menetapkan setiap tingkat langit itu dengan tugas dan fungsi tertentu. Kebenaran ini telah dilihat di bahagian pertama tadi, setiap lapisan mempunyai peranan penting untuk kebaikan hidupan semua manusia dan hidupan di muka bumi ini. Setiap lapisan mempunyai fungsi yang khusus, bermula dari fungsi pembentukan hujan sehingga kepada perlindungan daripada ancaman radiasi berbahaya, dan dari memancarkan gelombang radio sehingga menghalang ancaman meteor yang memusnahkan.
Salah satu dari pelbagai fungsi ini, sebagai contoh, telah dinyatakan dalam sebuah sumber saintifik sebagai berikut;
Atmosfera bumi mempunyai 7 lapisan. Lapisan yang paling rendah dipanggil troposfera. Hujan, salji dan angin hanya terjadi di troposfera.

Ini adalah satu penemuan fenomena yang menakjubkan, yang tidak dapat diperolehi tanpa kemajuan teknologi abad ke 20 sebagaimana yang telah nyata disebut dalam Al-Qur’an 1400 tahun dahulu.

Rasi Bintang

Sejak kapan sih manusia mengenal rasi bintang? Faktanya, gambaran konstelasi bintang tertua yang diketahui berasal dari bangsa Sumeria, berupa pola-pola yang digambar pada segel, vas, dan papan permainan. Hal ini mengisyaratkan bahwa rasi bintang telah dikenal sejak tahun 4000 sebelum Masehi. Nama rasi Aquarius sendiri diberikan oleh bangsa Sumeria, dari mitologi Dewa langit An, saat Ia menumpahkan air keabadian diatas Bumi. Sementara itu penggolongan rasi-rasi dalam Zodiak telah dikenal sejak tahun 450 sebelum Masehi oleh bangsa Babilonia. Rasi-rasi di belahan utara yang dikenal sekarang sedikit berbeda dengan yang diketahui bangsa-bangsa Mesir kuno, Yunani, maupun Romawi. Istilah “konstelasi” (constellation) yang artinya rasi bintang pertama kali diperkenalkan oleh Homer dan Isiad, dua pujangga Yunani Kuno yang hidup pada abad ke-9 SM, sementara Aratus, penyair dari Soli (315-245 SM) menulis sajak tentang 44 rasi bintang dalam Phaenomena. Astronom dan ahli Matematika Aleksandria, Ptolomeus, mencantumkan 48 nama rasi bintang dalam karyanya, Almagest, dimana 47 rasi diantaranya masih dikenal hingga sekarang dengan nama yang sama.Rasi-rasi yang dipetakan di jaman itu adalah rasi di belahan Bumi utara. Rasi di belahan Selatan saat itu masih belum dikenal oleh orang asing. Pada abad ke-16, rasi bintang di belahan Bumi selatan pertama kali dipetakan oleh para penjelajah Eropa pertama disana. Seorang ahli navigasi berkebangsaan Belanda, Pieter Dirckz Keyser, memetakan rasi-rasi baru setelah ia mengikuti ekspedisi ke Hindia Selatan (sekarang Indonesia) pada 1595. Rasi belahan Selatan lainnya ditambahkan secara terpisah oleh ahli astronomi Jerman, Johann Bayer --yang pertama kali menyusun peta bintang yang lengkap di dunia Barat, Uranometria--; dan oleh astronom Prancis, Nicolas Louis Lacaille. Masih ada sejumlah rasi baru lagi yang diusulkan, tapi para astronom akhirnya sepakat pada bilangan 88 rasi bintang. Namun demikian, batas-batas antar rasi masih menjadi bahan perdebatan hingga tahun 1930, ketika batasan yang definitif ditetapkan oleh International Astronomical Union (IAU).

Antara Astronomi, Kosmologi, dan Astrofisika

Astronomi pada dasarnya adalah ilmu yang mempelajari alam semesta dan benda-benda langit. Pengertian benda-benda langit disini sangat luas, bukan hanya mencakup bintang-bintang, planet, beserta satelitnya, namun juga melingkupi objek-objek eksotis mulai dari galaksi, kuasar, pulsar, hingga gas-gas dan debu yang menempati ruang antar bintang. Secara umum, astronomi mencakup observasi dan teori terhadap segala jenis objek tersebut. Ilmu astronomi juga mencakup kosmologi, yaitu cabang astronomi yang mempelajari asal usul serta masa depan alam semesta kita. Mereka yang menekuni di jalur profesional kita sebut sebagai astronom (astronomer). Dalam melakukan penelitiannya, para astronom memanfaatkan berbagai metode yang umumnya melibatkan teori-teori fisika. Dengan demikian, kebanyakan astronom juga adalah seorang astrofisikawan (astrophysicist). Astrofisika adalah cabang astronomi yang berusaha memahami kelahiran, evolusi, dan akhir riwayat dari benda langit dan sistemnya dalam bentuk hukum-hukum fisika yang mengaturnya. Untuk setiap objek atau sistem yang dipelajari, para ahli astrofisika mempelajari radiasi yang dipancarkan melalui seluruh spektrum elektromagnetik dan variasi emisinya. Informasi yang didapat kemudian diinterpretasikan dengan bantuan model-model teoritis. Salah satu model teoritis yang dibangun adalah model yang menjelaskan pancaran radiasi bersangkutan dan bagaimana ia bisa terlepas dari sebuah objek. Pengukuran radiasi dapat digunakan untuk memperkirakan distribusi dan energi dari atom-atom yang membentuk sebuah objek, sementara untuk memperkirakan suhu dan tekanan objek bersangkutan, dilakukan dengan menggunakan hukum termodinamika. Sementara itu, model teoritis lainnya menjelaskan tentang kesetimbangan benda-benda langit. Model ini didasarkan kepada keseimbangan dari gaya didalam sebuah objek dan gaya yang dikenakan pada sebuah objek, ditambah dengan evolusi berupa transformasi nuklir maupun kimiawi yang terjadi pada objek tersebut. Fenomena perubahan yang sangat cepat (cataclysmic) dapat diinterpretasikan apabila ada sesuatu hal yang mengganggu kesetimbangan ini.Astrofisika juga mencakup studi terhadap benda-benda langit semacam bintang, galaksi, dan alam semesta secara keseluruhan. Dari setiap objek yang dipelajari, para ahli astrofisika selalu mendasarkan pada model-model teoritis untuk memahami sifat-sifat objek yang bersangkutan.Di lain pihak, para ilmuwan yang menekuni kosmologi kita sebut sebagai kosmolog (cosmologist). Para kosmolog mempelajari alam semesta melalui observasi (melakukan pengamatan) dan secara teoritis (menggunakan hukum-hukum fisika untuk memahami alam semesta). Pada dasarnya, kosmologi adalah cabang dari astronomi, tetap teknik observasi dan dasar teori yang digunakan oleh para kosmolog juga melibatkan disiplin ilmu lainnya seperti fisika dan kimia. Kosmologi sendiri berbeda dengan kosmogoni (cosmogony), yang semula diartikan sebagai studi tentang asal mula alam semesta, namun sekarang hanya merujuk kepada studi tentang asal mula tata surya. Tidak semua kosmolog bisa disebut sebagai astronom. Ilmuwan seperti Albert Einstein atau Stephen Hawking adalah seorang kosmolog walaupun mereka tidak pernah berkutat di observatorium sebagaimana para ahli astronomi atau astrofisika. Para kosmolog mendasarkan teori-teori mereka pada observasi astronomi dan konsep fisika seperti mekanika kuantum, dengan sentuhan imajinasi dan filosofis. Kalau pada awalnya, kosmologi hanya bertujuan untuk menentukan letak Bumi di alam semesta, maka kosmologi moderen lebih menitik-beratkan untuk mempelajari asal mula, sifat-sifat, maupun kelanjutan nasib alam semesta kita.

Membangun Peradaban dengan Astronomi

Pernahkah terbayang masa ketika antariksa sudah tidak hanya dilihat dan dipandang saja. Benda-benda antariksa sudah mulai dieksploitasi, eksplorasi dunia yang benar-benar baru yang tidak pernah terbayangkan. Bayangkan saja kehidupan sudah tidak dibatasi hanya di bawah atmosfer, tapi jauh di luarnya. Dengan kondisi gravitasi nol, melintasi ruang hampa, manuver-manuver menghindari lintasan orbit asteroid, mengunjungi planet-planet yang layak huni atau bahkan menemukan kehidupan yang tidak terbayang sebelumnya. Menjelajah ke bintang bahkan galaksi yang jauh dan menemukan hal-hal baru yang tidak ditemukan pada sistem bintang kita, Matahari, atau bahkan tidak ditemukan di galaksi kita, Bimasakti. Semua itu sudah bukan lagi angan-angan dan impian. Masa eksplorasi antariksa sudah dekat dan semua dimulai dari kesadaran masyarakat akan astronomi.
Sudah sering kali didengar, astronomi menuntun masyarakat dan peradaban ke arah hal-hal yang luar biasa dan fenomenal. Tengok saja kisah dibalik bangunan purbakala seperti stone henge yang memperlihatkan posisi matahari di saat summer solstice dan winter solstice; Piramid terkenal di Giza dengan orientasi arah yang akurat; Istana suku Maya di Yucatan yang pada saat-saat tertentu Matahari yang menyinari bangunan itu dapat membentuk bayangan ular menjalar sepanjang tangganya; bahkan Candi Borobudur diduga dijadikan tempat bagi Gunadharma untuk melihat ke arah horizon mencari bintang polaris. Masih banyak lagi bangunan purbakala dan manuskrip kuno yang luar biasa jika dikaitkan dengan ilmu astronomi. Pengetahuan akan astronomi di masa itu benar-benar terdengar jauh lebih maju hingga menghasilkan bangunan-bangunan yang fenomenal dan terkenal hingga ke seluruh dunia.
Kondisi yang diduga memberikan inspirasi kepada peradaban dan masyarakat terdahulu dapat dibayangkan jika kita berada pada lingkungan yang benar-benar gelap hingga menghadirkan pertunjukan langit yang luar biasa. Pernah saya membayangkan apa jadinya jika kota besar seperti Jakarta mati lampu beberapa menit atau selama satu jam saja dan orang-orang kota bisa melihat indahnya sungai di angkasa yang membentang berisikan bintang-bintang dan galaksi serta nebula yang menandakan galaksi yang kita tempati, Bimasakti. Pada kondisi lingkungan tanpa polusi cahaya di masa dulu dan belum adanya hiburan dalam rumah, sudah sepantasnya masyarakat dulu sangat mengenal keindahan dan kemegahan langit dan menjadikannya pedoman dalam membangun hal-hal yang luar biasa.
Di satu sisi peradaban dapat selaras dengan astronomi menghadirkan hal-hal yang luar biasa dan terkenal hingga ke seluruh dunia, di sisi lain peradaban menghalang-halangi keindahan astronomi dengan lampu yang berbinar-binar dan kesenangan hiburan dalam ruangan. Peradaban yang kini dikenal memang mengarah pada terlupakannya keindahan langit, namun tidak mustahil untuk menghadirkan hal-hal yang luar biasa dari peradaban yang sudah memiliki teknologi maju seperti sekarang. Dengan menggabungkan berbagai disiplin ilmu berbeda, negara-negara maju sudah bergerak sebagai pendahulu dalam mengeksplorasi luar angkasa. International Space Station (ISS) sebagai gabungan dari berbagai stasiun negara-negara berlainan dipadu pada orbit di luar bumi. Bahkan negara tetangga kita akan mengirimkan salah seorang warganya yang kini sedang dilatih di Moscow untuk melakukan studinya di gravitasi nol di ISS.
Sudah saatnya Indonesia mulai sadar akan luar biasanya astronomi bisa memandu masyarakat menghasilkan hal yang fenomenal. Dimulai dengan berkumpulnya astronom profesional, peminat astronomi dan masyarakat awam yang ingin mulai mengenal astronomi yang berasal dari latar belakang ilmu dan wilayah yang berbeda pada satu tempat. Dari satu tempat, seperti gathering pada bulan Agustus ini, mari mulai memikirkan untuk menoreh jejak peradaban masyarakat kita.
tulisan ini telah dimuat dalam rubrik Tentang, Media Indonesia, Rabu 11 Juli 2007

Membuat Teleskop Sendiri

Teleskop Meade LX200


Teleskop setelah diberi penyangga
Lensa fotokopi itu

(Prakarya ini pernah saya buat 2 tahun lalu saat mimpi memiliki teleskop tak pernah jadi nyata. Walaupun sekarang sudah ada 3 teleskop pabrikan yang menggantikan namun sampai kini barangnya masih tersimpan)
.
Bagi kebanyakan astronom amatir baik yang sudah master maupun yang masih kroco seperti saya, memiliki sebuah teleskop yang canggih sekelas teleskop MEADE seri LX 200 Schmidt-Cassegrain merupakan hal yang sangat didambakan. Namun boro-boro memilikinya, megang aja belum pernah tuh barangnya. Katanya sih mampu melihat obyek langit dengan pembesaran 850 kali, ini wajar karena panjang fokus teleskop ini mencapai 3 meter, belum teknologi go-to yang mampu menjejak objek langit sampai 150.000 lokasi obyek secara otomatis karena dipandu oleh program komputernya lewat 'hand controler'. Konon teleskop ini juga memiliki teknologi yang canggih yang disebut GPS (Global Positioning System) yang terhubung langsung dengan satelit sehingga bisa langsung mengetahui posisi pengamatan waktu itu. Teleskop ini juga bisa dihubungkan dengan CCD, kamera maupun video camera.
.
Kalau saya punya teleskop seperti ini mungkin setiap malam tidak pernah tidur, karena asyik ngintip langit... kecuali saat hujan atau mendung. Tidak hanya itu, teleskop ini juga memiliki keunggulan yang lain yaitu harganya sangat tidak cocok untuk kantong kita (katanya sih yang paling murah 25 juta dan paling gede diatas 100 juta wow..).
.
Tapi jangan khawatir, bagi yang kantongnya tipis kita bisa mencoba membuat teleskop sendiri walau hanya sebuah refraktor, dengan bahan-bahan yang relatif murah di sekitar kita diantaranya:
.- lensa bekas fotokopi / lup / lensa cembung (biasanya memiliki fokus 25-60 cm)- lensa obyektif mikroskop m=10x sd 20x- lensa okuler mikroskop m=5x atau 12.5x- pipa pralon 4"- sambungan 4"-4" = 2x dan 4"-2"=1x- teleskop finder ( bisa digunakan binokuler yang kecil/diambil satu saja)- penyangga (tripod) alt-azimuth
.
Yang pertama disebut mikroteleskop karena gabungan antara mikroskop dan teleskop. Prinsip kerja teleskop ini sebetulnya merupakan prinsip kerja sebuah mikroskop yang obyeknya berupa image yang dihasilkan oleh obyektif teleskop (lensa fotokopi). Menggunakan lensa lup (magnifier) yang besar juga bisa tapi kelemahannya fokusnya terlalu pendek akan terjadi pembiasan karena lensa tunggal dan biasanya lensa ini tidak mengalami proses coating (pelapisan) untuk mengurangi efek pembiasan. Sedangkan lensa fotokopi merupakan lensa gabungan sehingga dapat menghasilkan citra yang lebih tajam dan bagus karena citra dari obyektif inilah yang akan dilihat/dibesarkan oleh sistem mikroskop tsb, keuntungan mikroteleskop ini adalah gambar yang dihasilkan tegak/tidak terbalik.
Cara yang kedua, menggunakan langsung obyektif mikroskop sebagai eyepiece (okuler teleskop) dan lensa fotokopi sebagai obyektifnya. Prinsipnya adalah teleskop biasa yaitu menghimpitkan fokus antara obyektif dan okuler sehingga diperoleh kesan bayangan yang dibesarkan. Bayangan yang dihasilkan pada teleskop ini terbalik dari bendanya seperti lazimnya sebuah teleskop. Sistem fokuser dapat dibuat yang lebih baik menggunakan sistem ulir/sekrup, namun kalau kesulitan lobang bagian belakang diberi shok menggunakan gulungan kertas atau alumunium bubut sehingga bagian eyepiece/okuler dapat dimaju-mundurkan untuk mendapatkan fokus yang tepat. Bagian eyepice (okuler) juga dapat digunakan okuler milik binokuler. Kalau sudah oke tinggal taruh di atas penyangga/tripod dengan dudukan/mounting yang telah kita siapkan.
.
Untuk finder (pembidik) dapat digunakan bekas binokuler kecil 7x35 yang diambil satu bagiannya yang memiliki pengatur fokus saya tempatkan di atas teleskop menggunakan penjepit alumunium, kecuali untuk membidik juga biar teleskop kelihatan keren. Akhirnya dengan sedikit ketelatenan dan keuletan kita akan bisa memiliki sebuah teleskop yang tidak kalah dengan buatan pabrik itu dan siap kita gunakan.
.
Nah, setelah dicoba ternyata teleskop cukup bagus saat diarahkan ke permukaan bulan, beberapa kawah terlihat cukup jelas disana. Bahkan saat kamera digital ikut mengintip melalui eyepicenya hasilnyapun lumayan... Idealnya juga kalau di indonesia ada yang jual cermin teleskop atau lensa dan eyepiece kita bisa banyak berkreasi dengan teleskop. Bahkan mungkin bisa diadakan lomba merakit teleskop antar amatir untuk memajukan astronomi Indonesia.

Asteroid Mendekat Bumi

Peta Lintasan Apophis yang menyilang orbit bumi

Menjelang akhir bulan yaitu pada tanggal 31 Maret 2007 sebuah asteroid yang cukup besar dengan diameter lebih kurang 2 km akan berada pada jarak paling dekat dengan bumi. Pada saat tersebut asteroid berada pada jarak sekitar 0,023 SA (Satuan Astronomi) atau kira-kira 8,8 kali jarak bumi-bulan yaitu sekitar 4 juta kilometer. Namun jangan khawatir sebab jarak ini adalah jarak yang masih aman agar asteroid tidak tertarik oleh gravitasi bumi. Asteroid yang diberi nama 2006 V V 2 ini ditemukan pertama kali pada 11 November 2006 oleh Tim dari Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) sebuah proyek penelitian NASA yang mengkhususkan diri pada deteksi terhadap benda-benda langit yang berkeliaran di sekitar orbit bumi.
Para pemburu asteroid diperkirakan mulai dapat mengamati asteroid ini pada malam tanggal 31 Maret dan 1 April 2007 yang akan datang. Pada saat itu kecerahan asteroid 2006 VV2 berada pada magnitude ke 9–10. Pada magnitude tersebut dengan menggunakan teleskop amatiran saja asteroid tersebut dapat terlihat. Berdasarkan data dari program Starrynight diketahui bahwa VV2 dapat diamati setelah matahari terbenam. Posisinya di langit Timur tepatnya di Rasi Leo. Malam itu juga akan nampak bulan yang menjelang purnama serta Planet Saturnus. Semakin malam posisinya akan semakin naik mengikuti pergerakan semu bintang-bintang. Namun untuk mengamati asteroid ini memang sangat sulit kalau belum profesional karena perlu ketelitian dan kemahiran membedakan sinar bintang dan asteroid kecuali juga teleskop yang berkualitas. Untuk itu bagi para amatir yang memiliki teleskop sekelas Meade LX200 jangan lewatkan kesempatan ini. Peta lintasan asteroid 2006 VV2
Apophis Menabrak Bumi?

Sampai sekarang telah ditemukan ratusan asteroid yang berkeliaran di sekitar orbit bumi dan dikenal sebagai Near Earth Object (NEO). Beberapa diantaranya masuk dalam kategori “asteroid berbahaya“ karena lintasannya sangat dekat dengan lintasan bumi bahkan ada yang menyilang. Salah satunya adalah asteroid 2004 MN4 yang belakangan dijuluki sebagai “Apophis” berukuran sekitar 400 meter dan diperkirakan nanti pada 13 April 2029 bakal menabrak bumi. Melihat ukurannya, Apophis memang tidak sebesar asteroid purba yang pernah menabrak bumi dan telah memusnahkan kehidupan dinosaurus. Namun benturan bumi dengan benda sebesar Apophis jika terjadi di tempat dan waktu yang tidak menguntungkan misalnya ditengah metropolitan yang padat penduduk atau dilaut sehingga akan memicu terjadinya megatsunami yang dapat meratakan daratan, maka dikhawatirkan dapat menjadi bencana global yang dapat memusnahkan sebagian besar penduduk bumi.
Menanggapi berita-berita yang kini beredar di beberapa surat kabar maupun posting di beberapa milis tentang akan datangnya bencana yang disebabkan oleh asteroid Apophis ini pada 13 April 2029 nanti, maka kita seharusnya tidak perlu resah dan khawatir sebab hitungan awal yang dilakukan oleh para astronom tersebut memang masih hitungan kasar sehingga memiliki tingkat kesalahan yang besar. Sampai saat ini masih terus dilakukan pengamatan dan perhitungan yang lebih akurat oleh para astronom. Pengamatan dan perhitungan lebih lanjut yang dilakukan oleh para astronom mengenai pergerakan 2004 MN4 menunjukkan bahwa Apophis tidak akan menabrak bumi. Donald Yeoman, pimpinan proyek Near Earth Object (NEO) di laboratorium NASA mengatakan bahwa dibutuhkan jarak minimum 64.000 sampai 77.000 kilometer agar sebuah asteroid tertarik oleh gravitasi bumi (jarak bumi-bulan 385.ooo kilometer).
.
Sementara hasil perhitungan terbaru manunjukkan bahwa lintasan Apophis jauh lebih besar dari angka tersebut. Juga dengan difungsikannya beberapa observatorium yang ditugaskan memantau pergerakan Apophis maka semakin diketahui bahwa ramalan “Bencana 2029” adalah nol demikian juga untuk ramalan “Bencana 2037”. Hal ini berdasarkan laporan observasi yang dilakukan selama tahun 2006 lalu yang menyimpulkan bahwa Apophis berada pada Skala Torino NOL.
Gambar terakhir berdasarkan hasil observasi dan perhitungan yang lebih akurat menunjukkan bahwa Apophis yang dikhawatirkan menabrak bumi ternyata lintasannya masih sangat jauh dari bumi
.Jadi tidak perlu ada kekhawatiran jika ada berita-berita berkenaan dengan "Bencana 2029" maupun "Bencana 2037". Sekali lagi, tidak ada tumbukan asteroid Apophis di 2029 :
http://en.wikipedia.org/wiki/99942_Apophis
.Alhamdulillah Tuhan masih memberi kesempatan kepada kita untuk lebih banyak berbuat baik lagi di masa yang akan datang. Mati dan hidup hanya Tuhan yang menentukan. "Hidup ini hanya sementara... pesan Nabi tentang mati... janganlah takut mati karena pasti terjadi... setiap insan pasti mati... hanya soal waktu..... janganlah minta mati datang kepadamu.... dan janganlah kau berbuat sehingga menyebabkan mati... jangan takut mati..... meski kau sembunyi... dia menghampiri... ingatlah pada kehidupan setelah kau mati... renungkanlah ini..."

Citra matahari dalam dua dimensi (atas) dan tiga dimensi (bawah) oleh wahana STEREO. Gunakan kacamata 3D untuk melihat gambar dalam format tiga dimensi. (Gambar: NASA)

Badan Ruang Angkasa AS, NASA, kemarin (23/4) mempublikasikan citra tiga dimensi pertama dari wahana Solar Terresterial Relations Observatory (STEREO). Citra tersebut juga merupakan citra pertama yang menggambarkan struktur atmosfir matahari dalam tiga dimensi.
Wahana STEREO adalah misi ketiga dari Program Solar Terresterial Probes yang dijalankan oleh NASA. Wahana ini terdiri dari dua buah satelit yang hampir identik yang diletakkan di dua posisi yang berbeda. Satu satelit berada di “depan” orbit Bumi, sementara kembarannya berada di “belakang” orbit Bumi. Posisi kedua wahana tersebut menyediakan paralaks yg memadai untuk menciptakan gambar-gambar tiga dimensi.
Misi STEREO diluncurkan pada bulan Oktober 2006 dan direncanakan akan beroperasi selama dua tahun. Misi utama dari wahana ini adalah untuk mempelajari aktivitas Matahari, khususnya Coronal Mass Ejection — lontaran materi dan energi dari permukaan Matahari yang berpotensi mengganggu operasional satelit dan pembangkit listrik di Bumi. (www.nasa.gov)

Planet Ekstrasolar Layak Huni?

Kesan artis tentang sistem planeter di sekeliling bintang Gliese 581 (Gambar: ESO)
Para astronom mengumumkan penemuan planet diluar tata surya yang kemungkinan memiliki kandungan air dalam bentuk cair, dan dengan demikian berpotensi mendukung keberadaan organisme hidup. Planet tersebut ditemukan oleh tim gabungan yang beranggotakan para astronom dari Swiss, Prancis, dan Portugal.
Planet tersebut, yang dinamai Gliese 581 C, adalah planet ekstrasolar, atau “eksoplanet”, yang terkecil yang pernah ditemukan hingga kini. Planet seukuran sekitar 50 persen lebih besar dari Bumi, dan lima kali lebih masif ini mengorbot bintang Gliese 581, sebuah bintang kerdil merah (red dwarf) yang berjarak 20,5 tahun cahaya dengan massa hanya sepertiga massa Matahari.
Gliese 581 C mengorbit bintang induknya dalam jarak 15 kali lebih dekat daripada jarak antara Bumi dan Matahari. Dengan demikian, satu tahun di planet tersebut setara dengan 13 hari di Bumi. Karena bintang induknya sekitar 50 kali lebih redup daripada Matahari kita, dan juga jauh lebih dingin, planet yang mengorbit bintang itu dalam jarak yang lebih dekat dapat memiliki temperatur yang sesuai dimana air dalam bentuk cair dapat eksis di permukaannya.
Selain Gliese 581 C, para astronom sebelumnya telah berhasil mengenali keberadaan dua planet lainnya yang mengorbit di sekitar bintang Gliese 581. Salah satunya adalah planet gas yang digolongkan sebagai “hot-Jupiter”, dengan massa 15 kali massa Bumi, yang ditemukan oleh tim yang sama dua tahun lalu. Sementara planet lainnya, dengan massa 8 kali massa Bumi ditemukan bersamaan dengan penemuan Gliese 581 C, namun planet tersebut terletak diluar daerah “habitable zone” dari bintang induknya.
Model komputer memprediksi Gliese 581 C sebagai planet batuan serupa Bumi, atau sebuah dunia air yang seluruhnya terdiri atas lautan. “Temperatur rata-rata di permukaannya diperkirakan antara 0 hingga 40 derajat Celcius, dan (dalam temperatur tersebut) air dapat bertahan dalam bentuk cair,” demikian diungkapkan oleh Stéphane Udry dari Geneva Observatory, Swiss, penulis utama dari paper yang melaporkan penemuan itu
Penemuan itu dicapai berkat penggunaan instrumen yang dinamai HARP (High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searcher) pada teleskop 3,6 meter European Southern Observatory di La Sille, Chile. Teknik yang digunakan adalah dengan mengamati kecepatan gerak radial bintang — disebut sebagai “wobble” — dimana ukuran dan massa dari planet ditentukan berdasarkan gangguan kecil pada bintang induknya akibat gravitasi planet yang mengorbit.
Air dalam bentuk cair adalah komponen kunci yang diperlukan bagi keberadaan organisme hidup seperti yang kita kenal. Planet yang baru ditemukan ini terletak pada jarak yang diisitilahkan sebagai jarak “Goldilocks” (Goldilocks distance) — tidak terlampau dekat atau jauh dari bintang induknya agar air di permukaan planet tidak membeku atau menguap.
Walaupun saat ini para astronom masih belum dapat melihat tanda-tanda keberadaan organisme biologis di Gliese 581 C, penemuan ini tetap dianggap sebagai tonggak penting dalam upaya pencarian kehidupan diluar Bumi. (www.eso.org)

Ledakan Supernova Paling Cemerlang

Gambar Ilustrasi dari SN2006gy beserta citra dari Observatorium Lick dan Chandra (Gambar: NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/UC Berkeley/N.Smith et al.; IR: Lick/UC Berkeley/J.Bloom & C.Hansen)

Pengamatan melalui Observatorium Sinar-X Chandra yang berbasis antariksa, bersama-sama dengan pengamatan melalui teleskop optik di darat baru-baru ini berhasil merekam terjadinya suatu ledakan supernova. Supernova yang dinamai SN 2006gy tersebut berasal dari ledakan sebuah bintang yang sangat masif, dengan ukuran mencapai 150 kali Matahari.
“Ini betul-betul merupakan ledakan yang sangat besar, ratusan kali lebih berenergi daripada tipikal supernova lain,” jelas Nathan Smith dari University of California at Berkeley, yang memimpin tim astronom dari California dan University of Texas di Austin. “Ini menunjukkan bahwa bintang yang meledak tersebut mungkin adalah bintang yang massanya sedemikian besar, hingga mencapai 150 kali Matahari kita. Kita belum pernah melihat yang semacam ini sebelumnya.”
Para astronom memperkirakan bahwa banyak diantara bintang-bintang generasi pertama memiliki massa sebesar itu, dan supernova ini dapat menyediakan pangelihatan yang langka mengenai bagaimana bintang generasi pertama menemui ajalnya. Sebelumnya, para astronom belum pernah menemui bintang semasif itu maupun menyaksikan kematiannya. Penemuan supernova ini menyodorkan bukti bahwa kematian sebuah bintang masif ternyata sangat berbeda secara mendasar dengan prediksi teoretis.
Pengamatan melalui Chandra memungkinkan para astronom untuk mengembangkan penjelasan alternatif yang lebih umum untuk supernova: sebuah bintang kerdil putih dengan massa hanya sedikit lebih besar dari Matahari yang meledak dalam lingkungan yang padat dan kaya akan hidrogen. Namun dalam skenario ini, SN 2006gy seharusnya memancarkan sinar-X dalam intensitas hingga 1000 kali dari yang telah dideteksi oleh Chandra.
“Hal ini merupakan bukti kuat bahwa SN 2006gy adalah akhir dari hidup sebuah bintang yang teramat masif,” jelas Dave Pooley dari University of California at Berkeley yang memipin observasi menggunakan Observatorium Sinar-X Chandra.
Bintang yang menjadi cikal bakal SN 2006gy sepertinya telah melepaskan sejumlah besar massanya sebelum kemudian meledak. Pelepasan massa dalam jumlah besar ini sama dengan yang terlihat di Eta Carinae, sebuah bintang masif di galaksi kita. Hal ini meningkatkan kecurigaan bahwa Eta Carinae mungkin juga akan segera meledak menjadi sebuah supernova. Walaupun SN2006gy adalah supernova yang paling cemerlang yang pernah diamati, ia berada di galaksi NGC 1260, 240 juta tahun cahaya dari kita. Di sisi lain, Eta Carinae hanya berjarak 7500 tahun cahaya di dalam galaksi Bimasakti.
“Kami masih belum tahu secara pasti apakah Eta Carinae akan segera meledak, namun kami akan tetap mengamatinya sebagai antisipasi,” demikian diungkapkan Mario Livio dari Space Telescope Science Institute di Baltimore, yang tidak terlibat dalam riset ini. Apabila Eta Carinae meledak, cahayanya akan begitu cemerlang sehingga akan tampak meski pada siang hari di Bumi.
Supernova biasanya terjadi saat sebuah bintang yang masif kehabisan bahan bakar hidrogennya dan runtuh oleh gravitasinya sendiri. Dalam kasus SN 2006gy, para astronom memikirkan skenario yang berbeda. Dalam kondisi tertentu, inti sebuah bintang masif memancarkan sedemikian banyaknya radiasi sinar gama sehingga sebagian energi dari radiasi berubah menjadi pasangan partikel dan anti-partikel. Hal ini menyebabkan penurunan tingkat energi yang menyebabkan bintang itu runtuh oleh gravitasi raksasanya.
Setelah runtuh, reaksi termonuklir yang masih terjadi menyebabkan bintang yang bersangkutan meledak, melontarkan sisa-sisanya ke antariksa. Data dari SN 2006gy menunjukkan bahwa ledakan supernova semacam ini pada bintang-bintang generasi pertama — yang tidak melahirkan lubang hitam sebagaimana diteorikan — mungkin lebih umum daripada yang dipercaya selama ini.
Ada perbedaan yang besar diantara kedua kemungkinan tersebut. Seperti dijelaskan oleh Smith, dalam skenario pertama, ledakan supernova menyebarkan elemen baru dalam jumlah besar ke antriksa, sementara pada yang lainnya, elemen-elemen yang dihasilkan akan terkurung untuk selamanya dalam lubang hitam. (chandra.harvard.edu)

Metode Baru Pengukuran Jarak Ekstragalaksi

Galaksi spiral NGC 300. Lingkaran dan persegi empat menunjukkan bintang-bintang super-raksasa biru yang diukur dalam eksperimen. Bintang dalam lingkaran sekitar 50 hingga 100 persen lebih panas dari Matahari, sementara persegi empat menandai bintang-bintang bertemperatur setidaknya 300 persen dari Matahari. (Gambar: Institute for Astronomy)

Para astronom telah menemukan metode baru yang digunakan untuk mengukur jarak ekstragalaksi secara lebih akurat berdasarkan gravitasi bintang dan temperatur efektif dari bintang super-raksasa biru pada galaksi diluar Rumpun Lokal. Penemuan ini akan dipresentasikan pada pertemuan American Astronomical Society (AAS) pada tanggal 27-31 Mei 2007 mendatang di Honolulu, Hawaii.
Rolf-Peter Kudritzki dari Institute for Astronomy (IfA) beserta para kolaboratornya mengamati galaksi NGC 300, yang berjarak sekitar 6 juta tahun cahaya yang terletak di konstelasi Sculptor, untuk menguji metode baru ini dalam mengukur jarak antar galaksi. Mereka mengambil spektrum untuk mengukur temperatur atmosfer bintang dan gravitasi permukaannya. Dengan pengukuran ini, mereka dapat menentukan kecerlangan intrinsik dari tiap bintang dan kemudian membandingkannya dengan kecerlangan tampak dari bintang bersangkutan untuk menemukan jaraknya.
Mereka lantas membandingkan hasil pengukuran mereka dengan pengukuran serupa yang memanfaatkan bintang variabel cepheid, yang merupakan cara tradisional untuk mengukur jarak dari galaksi dekat. Metode baru ini ternyata bekerja dengan baik. “Kelihatannya kita dapat menentukan jarak ke galaksi lain dengan akurasi lima persen, yang menyediakan cara lain untuk menentukan konstanta Hubble secara lebih presisi,” demikian menurut Kudritzky. Konstanta Hubble menunjukkan tingkat pengembangan alam semesta saat ini.

Observasi ini memanfaatkan spektra beresolusi sedang maupun rendah yang diambil melalui instrumen Focal Reducer Spectrograph (FORS) pada perangkat Very Large Telescope milik European Southern Observatory yang berlokasi di Paranal, Chile. Kudritzky adalah perancang instrumen FORS saat ia masih di University of Munich sebelum ia pindah ke Hawaii pada tahun 2000. Dalam penelitian terkini pada galaksi lain, tim proyek ini juga memanfaatkan instrumen Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) pada teleskop Keck I di observatorium Mauna Kea, Hawaii. Baik FORS maupun LRIS adalah spektrograf yang sangat efisien, yang memungkinkan tim ini mengambil spektra dari banyak bintang dalam satu galaksi secara simultan (dengan ekspos tunggal). Bintang-bintang itu dapat dipelajari secara individual kemudian, saat data dianalisis untuk menentukan temperatur atmosfer serta gravitasi permukaannya.
Dalam pertemuan AAS mendatang, kelompok Kudritzky akan mempresentasikan metode analisis yang mereka gunakan. Mereka juga akan mendiskusikan penentuan komposisi kimia dari tiap bintang di galaksi jauh, dan bagaimana komposisi itu berubah mulai dari pusat galaksi hingga pinggirannya.
Bintang super-raksasa biru adalah bintang-bintang yang paling besar dan paling cemerlang dalam gelombang kasatmata, dengan kecerlangan intrinsik antara 10.000 hingga 1.000.000 kali Matahari. Warnanya terlihat biru akibat temperatur atmosfernya yang mencapai antara 150 hingga 500 persen dari Matahari kita. Karena warna dan kecerlangannya, bintang-bintang ini terlihat menyolok diantara miliaran bintang di galaksi, sehingga sangat mudah untuk dikenali. Dengan demikian, bintang dari jenis ini sangat ideal sebagai alat bantu untuk mempelajari populasi bintang pada galaksi diluar Rumpun Lokal (sekumpulan galaksi yang juga mencakup galaksi kita, Bima Sakti), dalam upaya menentukan jarak, komposisi kimia, formasi bintang di galaksi, dan penyerapan cahaya bintang oleh gas dan debu antar bintang. Di galaksi Bima Sakti, bintang Deneb di konstelasi Cygnus, dan Rigel di Orion adalah dua diantara bintang super-raksasa biru yang kita kenal. (astronomy.com).

Apa dan Siapa,Tokoh-Tokoh Penting dalam Astronomi

Anaximander (610-546 sM) - Seorang ilmuwan Yunani yang sering disebut sebagai "Bapak Ilmu Astronomi". Ia menganggap bentuk Bumi sebagai silinder dan angkasa berputar tiap hari mengelilinginya.

Aristarchus (abad ke-3 sM) - Seorang ilmuwan Yunani yang percaya bahwa Matahari adalah pusat alam semesta. Ia orang pertama yang menghitung ukuran relatif Matahari, Bumi dan Bulan. Ia menemukan bahwa diameter bulan lebih dari 30% diameter Bumi (sangat dekat dengan nilai sebenarnya yaitu 0,27 kali diameter bumi). Ia juga memperkirakan bahwa Matahari memiliki diameter 7 kali diameter Bumi. Ini kira-kira 15 kali lebih kecil dari ukuran sebenarnya yang kita ketahui saat ini.

Aristoteles (384-322 sM) - Seorang ilmuwan Yunani yang percaya bahwa Matahari, Bulan dan planet-planet mengitari Bumi pada permukaan serangkaian bola angkasa yang rumit. Ia mengetahui bahwa Bumi dan Bulan berbentuk bola dan bahwa bulan bersinar dengan memantulkan cahaya Matahari, tetapi ia tak percaya bahwa Bumi bergerak dalam Antariksa ataupun bergerak dalam porosnya.

Bradley, James (1693-1762) - Seorang ahli astronomi Inggris yang menemukan penyimpangan yang disebut Aberasi Sinar Cahaya di tahun 1728, yaitu bukti langsung pertama yang dapat diamati bahwa Bumi beredar mengelilingi Matahari. Dari besarnya penyimpangan ia menghitung kecepatan cahaya sebesar 295.000 km/dt. Hanya sedikit lebih kecil dari nilai sebenarnya (299.792,4574 km/dt, US National Bureau of Standards).

Brahe, Tycho (1546-1601) - Seorang ahli astronomi Denmark, dipandang sebagai pengamat terbesar di jaman pra-teleskop. Dengan memakai alat bidik sederhana, Brahe mengukur posisi planet dengan ketelitian yang lebih besar dari siapapun sebelumnya. Hal ini memungkinkan asistennya, Johannes Kepler untuk memecahkan hukum gerakan planet. (Lihat gambar)

Copernicus, Nicolaus (1473-1543) - Seorang ahli astronomi Polandia yang mencetuskan pandangan bahwa Bumi bukanlah pusat alam semesta sebagaimana pandangan umum pada masanya, melainkan mengitari Matahari seperti planet lainnya. Pola berani ini disajikan dalam bukunya Mengenai Perkisaran Bola-Bola Angkasa yang terbit ditahun wafatnya. Polanya itu lebih memudahkan penjelasan tentang gerakan planet sesuai pengamatan. teorinya didukung oleh pengamatan Galileo dan dibenarkan oleh perhitungan Johannes Kepler (Lihat gambar).

Dreyer, John Ludwig Emil (1852-1926) - Seorang ahli astronomi Denmark yang menghimpun sebuah katalog utama yang memuat hampir 8000 kelompok bintang dan Nebula. Katalog yang disusunnya disebut Katalog Umum Baru (the New General Catalogue, NGC).

Eratosthenes (276-196 sM) - Seorang ahli astronomi Yunani yang pertama-tama mengukur besarnya Bumi secara teliti. Ia mencatat perbedaan ketinggian Matahari di langit sebagaimana terlihat pada tanggal yang sama dari dua tempat pada garis utara-selatan yang jaraknya diketahui. Dari pengamatannya, ia menghitung bahwa Bumi mestinya bergaris tengah 13.000 km. Hampir tepat dengan angka yang sebenarnya (12.756,28 km pada katulistiwa).

Galileo Galilei (1564-1642) - Seorang ilmuwan Italia yang menciptakan revolusi dalam astronomi dengan pengamatan perintisnya di angkasa. Dalam tahun 1609, Galileo mendengar mengenai penciptaan teleskop dan membuat satu bagi dirinya. Dengan itu ia menemukan kawah-kawah bulan, melihat bahwa Venus menunjukkan fase-fase sambil ia mengitari Matahari dan menemukan bahwa Jupiter memiliki empat buah Bulan. (Lihat gambar)

Galle, Johann Gottfried (1812-1910) - Seorang ahli astronomi Jerman yang menemukan planet Neptunus. Dengan menggunakan perhitungan Urbain Leverrier, Galle menemukan Neptunus pada malam hari, di tanggal 23 September 1846, tidak seberapa jauh dari posisi yang semula diperhitungkan.

Gamow, George (1904-1968) - Seorang ahli astronomi Amerika pendukung teori ledakan besar (Big Bang). Menurut hitungannya, kira-kira 10% bahan dalam alam semesta seharusnya adalah Helium yang terbentuk dari Hidrogen selama terjadinya ledakan besar; pengamatan telah membenarkan ramalan ini. Ia juga meramalkan adanya suatu kehangatan kecil dalam alam semesta sebagai peninggalan ledakan besar. Radiasi Latar belakang ini akhirnya ditemukan pada 1965. (Lihat gambar)

Herschel, Sir William (1738-1822) - Seorang ahli astronomi Inggris, lahir di Jerman, yang menemukan planet Uranus pada tanggal 17 Maret 1781 beserta dua satelitnya dan juga dua satelit Saturnus. Herscel membuat survey lengkap langit utara dan menemukan banyak bintang ganda dan nebula. Untuk menangani pekerjaan ini, ia membangun sebuah reflektor 122 cm, terbesar di dunia saat itu. Survey langit Herschel itu meyakinkan bahwa galaksi kita berupa sistem bintang berbentuk lensa, dengan kita di dekat pusat. Pandangan ini diterima hingga jaman Harlow Shapley. (Lihat gambar)

Hipparchus (abad ke-2 sM) - Seorang ahli astronomi Yunani yang dianggap terbesar di jamannya. Ia membuat sebuah katalog 850 bintang dengan teliti yang dibagi kedalam enam kelompok kecerlangan atau magnitudo; bintang paling cemerlang dengan magnitudo 1 dan yang paling lemah (yang tampak dengan mata telanjang) dengan magnitudo 6. Suatu sistem magnitudo yang disesuaikan masih digunakan dewasa ini. Hipparkus menemukan bahwa posisi bumi agak goyah di antariksa, suatu efek yang disebut Presesi.

Hoyle, Sir Fred (1915-....) Seorang ahli astronomi Inggris yang dikenal karena karyanya mengenai Teori Keadaan Tunak yang menyangkal bahwa alam semesta diawali dengan suatu ledakan besar. Hoyle menunjukkan bagaimana unsur-unsur kimia berat dalam alam semesta tersusun dari hidrogen dan helium dengan reaksi-reaksi nuklir di dalam bintang, dan tersebar dalam antariksa oleh ledakan supernova. (Lihat gambar)

Halley, Edmond (1656-1742) - Seorang ahli astronomi Inggris yang di tahun 1705 memperhitungkan bahwa komet yang terlihat dalam tahun-tahun 1531, 1607 dan 1682 sesungguhnya adalah benda yang sama yang bergerak dalam satu garis edar tiap 75 atau 76 tahun mengedari matahari. Komet tersebut kini dikenal sebagai Komet Halley. Dalam tahubn 1720, Halley menjadi ahli astronomi kerajaan yang kedua, Di Greenwich ia membuat studi yang memakan waktu lama mengenai gerakan bulan. (Lihat gambar)

Hubble, Edwin (1889-1953) - Seorang ahli astronomi Amerika yang di tahun 1924 menunjukkan bahwa terdapat galaksi lain di luar galaksi kita. Selanjutnya ia mengelompokkan galaksi menurut bentuknya yang spiral atau eliptik. Di tahun 1929 ia mengumumkan bahwa alam semesta mengembang dan bahwa galaksi bergerak saling menjauhi denga kecepatan yang semakin tinggi; hubungan ini kemudian disebut hukum Hubble. Jarak sebuah galaksi dapat dihitung dengan hukum Hubble bila kecepatan menjauhnya diukur dari pergeseran merah cahayanya. Menurut pengukuran terakhir, galaksi bergerak pada 15 km/dt tiap jarak satu juta tahun cahaya. Nama Hubble kini diabadikan pada sebuah teleskop raksasa di antariksa yang dioperasikan oleh NASA. (Lihat gambar)

Laplace, Pierre Simon, Marquis de (1749-1827) - Seorang ahli matematika Prancis yang mengembangkan teori asal mula tata surya yang digagas oleh Immanuel Kant. Di tahun 1796, Laplace melukiskan bagaimana cincin-cincin materi yang terlempar dari Matahari dapat memadat menjadi planet-planet. Perincian teori tersebut telah ditinjau kembali, tetapi pada pokoknya tidak berbeda dengan teori-teori modern mengenai awal-mula terjadinya tata surya. (Lihat gambar)

Leavitt, Henrietta (1868-1921) - Seorang ahli astronomi Amerika yang menemukan sebuah teknik penting dalam astronomi untuk mengukur jarak bintang dengan memakai bintang-bintang Variabel Cepheid. di tahun 1912 ia menemukan bahwa kecerlangan rata-rata sebuah Cepheid berhubungan langsung dengan jangka waktu yang diperlukannya untuk berubah, dengan Cepheid paling cemelang memiliki periode paling lama. Jadi, dengan mengukur waktu variasi cahaya sebuah Cepheid, para astronom dapat memperoleh kecerlangan sebenarnya, dengan demikian jaraknya dari bintang dan planet lain dapat pula dihitung. (Lihat gambar)

Messier, Charles (1730-1817) - Seorang ahli astronomi Prancis yang menyusun sebuah daftar berisi lebih dari 100 kelompok bintang dan nebula. Hingga sekarang, banyak diantara objek ini yang masih disebut dengan nomor Messier atau M, seperti M1, nebula Kepiting, dan M31, galaksi Andromeda.

Newton, Sir Isaac (1642-1727) - Seorang ilmuwan Inggris yang melalui hukum-hukum gravitasinya membantu menerangkan mengapa planet mengitari Matahari. Johannes Kepler juga menghitung hal ini dengan hukumnya mengenai gerakan planet. Newton juga memberi sumbangan penting kepada astronomi pengamatan dengan penelitiannya mengenai cahaya dan optika. Di tahun 1668 ia membangun teleskop pemantul (reflektor) yang pertama di dunia. (Lihat gambar)

Ptolomeus (abad ke-2 M) - Seorang ilmuwan Yunani yang menyusun gambaran baku mengenai Alam semesta yang dipakai oleh para ahli astronomi hingga jaman Renaissance. Menurut Ptolomeus, Matahari, Bulan, dan planet-planet beredar mengelilingi Bumi dengan suatu sistem yang rumit. Teori ini akhirnya ditentang dan dibuktikan kesalahannya oleh pandangan Copernicus. Ptolomeus menulis ensiklopedi besar astronomi Yunani yang disebut Almagest.

Pythagoras (abad ke-6 sM) - Seorang ilmuwan Yunani yang diketahui sebagai yang pertama kalinya mencetuskan gagasan bahwa Bumi berbentuk bola. Ia percaya bahwa Bumi terletak di pusat alam semesta dan benda-benda angkasa lain beredar mengelilingi Bumi.

Sagan, Carl (1934-1996) - Seorang ilmuwan Amerika yang dikenal karena penelitiannya mengenai kemungkinan adanya bentuk kehidupan diluar planet Bumi. Ia terlibat sebagai peneliti dalam berbagai misi wahana tak berawak yang diluncurkan oleh NASA, diantaranya adalah misi Mariner ke planet Venus dan Viking ke planet Mars. (Lihat gambar)

Schiaparelli, Giovanni (1835-1910) - Seorang ahli astronomi Italia yang pertama kali melaporkan adanya "saluran" di permukaan planet Mars ketika planet tersebut mendekat di tahun 1877. Ia menamakannya canali, dari bahasa Italia yang berarti "saluran". Ia tidak mempercayai bahwa saluran itu adalah buatan mahluk cerdas, tetapi penerjemahan yang kurang tepat memberi kesan yang keliru. Schiaparelli juga menunjukkan bahwa hujan meteor mengikuti garis edar sama seperti komet. Dari sana, ia menduga bahwa hujan meteor sebenarnya adalah puing sebuah komet.

Schmidt, Marteen (1929-....) - Seorang ahli astronomi Amerika yang menemukan jarak-jarak kuasar dalam alam semesta. Di tahun 1963 ia mula-mula mengukur pergeseran merah dari kuasar C 273 yang ternyata begitu besar sehingga menurut hukum Hubble ia seharusnya terletak jauh diluar galaksi kita.

Shapley, Harlow (1885-1972) - Seorang ahli astronomi Amerika yang di tahun 1921 pertama kali menghitung ukuran sebenarnya dari galaksi kita, dan menunjukkan bahwa Matahari tidak terletak di pusatnya. Shapley mengajukan gagasannya dari suatu studi mengenai kelompok globular perbintangan yang tersebar dalam suatu cincin di sekitar galaksi kita. Dengan mengukur jaraknya dari kecerlangan bintang yang dikandungnya, ia memperkirakan bahwa galaksi kita kira-kira berdiameter 100.000 tahun cahaya dan bahwa Matahari terletak kira-kira 30.000 tahun cahaya dari pusatnya. (Lihat gambar)

Tombaugh, Clyde (1906-1997) - Ahli astronomi Amerika yang pada bulan Februari 1930 menemukan Pluto dengan mempergunakan gambar-foto yang diambil di observatorium Lowell. Setelah penemuan Pluto, Tombaugh melanjutkan survey foto sekeliling langit untuk mencari planet lain yang mungkin ada, tetapi tidak berhasil menemukan apapun. Pluto sempat dianggap sebagai planet kesembilan di tata surya hingga status keplanetannya dicabut oleh IAU pada Agustus 2006. (Lihat gambar)

Weizsacker, Carl von (1912-....) - Seorang astronom Jerman yang dalam tahun 1945 menggagas dasar teori-teori modern mengenai asal mula tata surya. Ia membayangkan bahwa planet terbentuk dari kumpulan partikel-partikel debu yang berasal dari sebuah cakram yang terdiri dari materi yang mengelilingi Matahari saat masih muda. Teorinya ini merupakan perubahan dari teori sebelumnya yang digagas oleh Kant dan Laplace.

Evolusi bintang

Enam jenis evolusi bintang yang boleh berlaku. Kredit : CXC/M. Weiss
Gambar rajah di atas meringkaskan enam jenis evolusi bintang yang boleh berlaku berdasarkan jisim asal protobintang :
Protobintang - Bintang super-raksasa biru - Lohong hitam
Protobintang - Bintang super-raksasa biru - Supernova dan lohong hitam
Protobintang - Bintang super-raksasa biru - Bintang super-raksasa merah - Supernova dan bintang neutron
Protobintang - Bintang seperti Matahari - Bintang raksasa merah - Planetari nebula - Bintang kerdil putih
Protobintang - Bintang kerdil merah - Bintang kerdil putih
Protobintang - Bintang kerdil perang

Pencerapan lohong hitam

Cygnus X-1 yang dipercayai sebagai lohong hitam dicerapi dalam tahun 2002 dalam sinaran-X oleh satelit Europah Integral. Ia kelihatan unik sebab bintang-bintang lain disekitarnya tidak mengeluarkan sinaran seperti ini. Ia sebenarnya tidak sendirian, malah ia adalah sebahagian daripada sistem berkembar dengan bintang raksasa biru HDE 226868. Gas dari bintang raksasa biru inilah yang mengeluarkan sinaran-X apabila ia tertarik sehingga hilang didalam lohong hitam. Kredit : ESA/JEM-X/ECF

Lohong hitam merupakan objek selestial yang paling pelik yang telah didedahkan oleh Fizik. Justeru itu, tidak hairanlah jika soalan berikut timbul: Betulkah lohong hitam ujud atau ia hanyalah hasil imaginasi pakar-pakar teoris ? Jawapannya pula amat susah untuk dijelaskan sebab lohong hitam tidak dapat dilihati sebab cahayanya tidak dapat keluar sempadan Jejari Swartzchild. Akibatnya, bukti definitif seperti fotografi secara terus, tidak dapat diperolehi.

Oleh yang demikian, keujudan lohong hitam perlu dipastikan secara tidak terus, iaitu melalui pengaruhnya ke atas objek lain. Seperti yang telah kita lihati, kebanyakan bintang-bintang tidak ujud secara sendirian, mereka merupakan sebahagian daripada sistem kembaran. Bila satu ahli daripada sistem kembaran tersebut merupakan kerdil putih atau bintang neutron, pemindahan jisim boleh terjadi menghasilkan satu fenomena seperti nova atau supernova. Jika satu daripada bintang tersebut merupakan lohong hitam, proses serupa boleh terjadi di mana jisim berpindah menghasilkan satu cakera pecutan, suhu yang mencapai ke tahap teramat tinggi, dan sinaran-X dikeluarkan. Ini membolehkan kita mengesan keujudan lohong hitam itu, iaitu dengan mencari punca sinaran-X dalam sistem kembaran.

Masalahnya, kebanyakan bintang neutron juga mengeluarkan sinaran-X. Ini menyebabkan betapa pentingnya untuk menentukan jika punca tersebut adalah sebenarnya lohong hitam. Satu cara yang mudah untuk tujuan tersebut ialah dengan menentukan jisim objek yang mengeluarkan sinaran-X tersebut. Kajian teori bintang neutron menunjukkan bahawa jisim maksimanya ialah tiga kali-ganda jisim Matahari. Oleh yang demikian, jika punca sinaran-X itu didapati berjisim melebihi tiga kali-ganda jisim Matahari, kita boleh menganggap bahawa objek tersebut ialah lohong hitam.

Cygnus X-1

Satu calun lohong hitam yang pertama telah dicerapi dipermulaan tahun 1970 oleh satelit Uhuru yang mencerap dalam sinaran-X. Di dalam buruj Cygnus satu punca sinaran-X telah dicerapi lalu dinamakan Cygnus X-1. Selain daripada kekuatan sinarannya, ia juga terkenal disebabkan kelajuan kecerahan sinaran tersebut turun-naik. Kadang-kadang satu kitarannya mengambil masa beberapa milli-saat saja.

Kelajuan turun-naik kecerahan ini menunjukkan bahawa punca tersebut adalah amat kecil. Untuk menurun-naikkan kecerahan sinaran dengan ketara, ia perlu melibatkan seluruh bintang tersebut. Maksudnya, pertukaran maklumat secara keseluruhan adalah perlu. Tetapi, pertukaran tersebut tidak terjadi secara serentak, malah pada kelajuan cahaya seperti yang ditunjukkan oleh relativiti. Kalau cahaya mengambil masa satu tahun untuk melintasi satu objek, ia tidak akan mempamirkan kitaran turun-naik dalam skala satu hari. Oleh yang demikian, kelajuan turun-naik kecerahan sinaran Cygnus-X membuktikan bahawa objek tersebut adalah amat kecil, dengan garis-pusat beberapa ratus kilometer sahaja.

Tetapi cerapan sinaran-X tidak dapat menentukan dengan tepat kedudukan Cygnus X-1. Ini cuma dapat dicapai dalam tahun 1972. Punca Cygnus X-1 kelihatan berkaitan dengan bintang biasa 6000 tahun cahaya di sebelahnya, HDE226868, yang sendirinya bukan punca sinaran-X. Analisis spektrum bintang itu telah menunjukkan bintang tersebut bergerak mengikut ayunan berkitar yang menunjukkan ia berputar mengelilingi satu objek lain. Kesimpulannya mudah, HDE226868 ada teman, iaitu Cygnus X-1, yang tidak dapat dicerapi dalam gelombang cahaya tampak. Disebabkan sifatnya yang menyedut bahan-bahan dari bintang kembarnya, ia mendedahkan keujudan dirinya dengan membebaskan sinaran-Xnya.

Adakah bintang terlindung ini lohong hitam atau bintang neutron? Dari hubungan antara jisim dan kecerahan bintang-bintang, pakar astrofizik dapat mengetahui bahawa bintang HDE226868, jenis B, mempunyai jisim 30 kali-ganda jisim Matahari. Dari analisis garisan spektrum terpindah, mereka juga telah mengetahui sifat pergerakan bintang ini. Dari data tersebut mereka telah dapat menentukan jisim yang perlu untuk membolehkan pergerakan tersebut. Keputusannya, Cygnus X-1 dijangka mempunyai jisim 10 kali-ganda jisim Matahari, iaitu jauh melebihi had maksima bintang neutron.

Oleh yang demikian, besar kemungkinan Cygnus X-1 adalah satu lohong hitam. Jisimnya, kekecilan saiznya dan kekuatan sinaran-Xnya menyokong dakwaan ini. Perlu juga dinyatakan bahawa ini tidak dapat dipastikan secara seratus peratus. Masih ada ketidakpastian dalam perkiraan jisimnya. Jika diambil kira semua ralat penganggaran, paling buruk kiraan menghasilkan jisim Cygnus X-1 tiga kali-ganda jisim Matahari. Ini menjadikannya satu bintang neutron. Walau macamanapun, kemungkinannya sebagai lohong hitam adalah amat besar.

Calun-calun yang lain

Sejak penemuan Cygnus X-1, calun-calun lohong hitam yang lain juga telah ditemui. Kesemuanya menunjukkan ciri-ciri yang sama, kekuatan sinaran-X, kelajuan turun-naik kecerahan sinarannya, jisim akhir melebihi 3 kali-ganda jisim Matahari. Sebagai contoh, A0620-00 dalam buruj Unicorn, LMC X-1 dan LMC X-3 dalam Large Magellanic Cloud dan V404 Cygni dalam buruj Cygnus. Contoh yang terakhir tersebut mungkin satu calun yang amat dipercayai disebabkan jisim minimanya melebihi 6 kali-ganda jisim Matahari, iaitu 2 kali-ganda jisim maksima bintang neutron.

Akhir sekali, kita sentuh sedikit tentang satu lagi jenis lohong hitam, satu jenis yang jauh lebih masif, yang terdapat di pusat galaksi-galaksi, dimana jisimnya boleh mencapai ke tahap beberapa billion jisim Matahari. Cerapan menggunakan cara lain telah menentukan dengan pasti keujudan lohong hitam supermasif. Hasilnya merupakan satu lagi cadangan yang menyokong ide dimana lohong hitam bermula dipenghujung hayat bintang.

Sekeliling lohong hitam

Gambaran artistik satu kematian bintang yang menghampiri satu lohong hitam. Tarikan daya pasang surut yang dihasilkan oleh lohong hitam tersebut dapat membengkok ruang-masa sehingga dia pecah dan mengeluarkan gas kandungannya. Fenomena ini bukan cuma teori saja, objek ini telah dicerapi dalam sinaran-X oleh satelit-satelit XMM dan Chandra dalam tahun 2004 di pusat galaksi RXJ1242-11. Kredit : ESA/S. Komossa

Sila bayangkan sehelai kain elastik yang mewakili ruang di dalam konsep relativiti. Dalam perspektif ini, lohong hitam merupakan satu bebola berat yang tenggelam ke dalam kain elastik ini menghasilkan satu lubang dimana bebola tersebut terus hilang dari pandangan. Keujudannya cuma dapat dibuktikan melalui pembentukan lubang tersebut. Begitu juga dengan lohong hitam, ia tidak dapat dilihati, kehadirannya cuma dapat dikesani melalui distorsi ruang-masa di sekitarnya.

Distorsi ruang-masa

Satu ciri-ciri yang paling memeranjatkan adalah yang melibatkan distorsi masa berdekatan dengan lohong hitam. Dari pandangan kita, masa bergerak lebih perlahan di dalam bidang tarikan graviti yang kuat. Dalam kes lohong hitam yang amat masif, kesan ini amat ketara. Bayangkan anda memerhati dari jauh kawan anda terjun ke dalam lohong hitam. Dalam pergerakannya menghampiri lohong hitam tersebut jam tangannya berdetik semakin perlahan. Detikan jarum jam tangan tersebut mengambil masa yang semakin memanjang, dari seminit menjadi sejam, dari sejam menjadi sehari. Apabila beliau sampai ke sempadan yang dipanggil Jejari Swartzchild, keseluruhan pergerakan kawan anda tersebut akan mengambil masa infiniti. Oleh yang demikian, kawan anda tersebut akan kelihatan membatu sepanjang masa.

Dari pandangan kawan anda pula, keadaan ini kelihatan bertentangan. Dari pandangannya, detikan jarum jam tangannya bergerak seperti biasa tetapi jarum jam tangan anda pula yang kelihatan bergerak semakin cepat; setiap pusingan mengambil masa yang semakin pendek dari seminit menjadi sesaat, dari sesaat menjadi semikro-saat. Kemudiannya, dia nampak umur bintang-bintang meningkat dalam masa sesaat. Sesampainya di sempadan Jejari Swartzchild, sejarah alam semesta masa depan muncul di depan matanya. Tidak perlu diingatkan bahawa tiada tikit perjalanan balik bagi kawan anda. Sesungguhnya, sempadan Jejari Swartzchild membenarkan perjalanan sehala saja.

Keterangan di atas sebenarnya tidak terlalu tepat. Sebenarnya, lohong hitam tidak dipenuhi dengan pakar angkasawan yang ketakutan. Terdapat satu lagi kesan berlaku yang serentak dengan perlambatan masa, iaitu pemanjangan gelombang sinaran cahaya. Dari pandangan kita, cahaya dipengaruhi oleh tarikan graviti mengikut efek Einstein. Semakin kuat tarikan graviti semakin memanjang gelombang sinaran cahaya. Menghampiri sempadan Jejari Swartzchild, kawan anda akan kelihatan kemerah-merahan sehingga cahaya tersebut keluar dari julat penglihatan manusia. Imejnya yang membeku di sempadan Jejari Swartzchild akan hilang sedikit demi sedikit sehingga ia meninggalkan satu tompok hitam.

Sila perhatikan kesan yang terakhir, yang amat dramatik, yang melibatkan daya tarikan graviti. Besar kemungkinan kawan anda tidak dapat melihat anda dengan senangnya. Tarikan graviti terlalu kuat, kelajuan tarikan tersebut meningkat, juga amat cepat. Sila bayangkan kawan anda jatuh kaki dahulu kearah lohong hitam. Bidang graviti mengurang bila jarak kejauhan dari pusat meningkat. Justeru itu, tarikan graviti adalah lebih kuat di tapak kakinya berbanding di hujung kepalanya. Ini menyebabkan kakinya akan jatuh lebih cepat berbanding kepalanya. Akibatnya daya pasang surut menggugat ketahanan dan kepaduannya, badannya akan menjadi tertarik semakin kuat mengakibat satu fataliti.

Lohong hitam berputar

Satu lagi fenomena yang menarik berlaku bila lohong hitam berputar. Ini dijangka terjadi agak kerap. Persamaan dari relativiti umum cuma dapat diselesaikan dalam tahun 1960an, membuktikan betapa kompleksnya persamaan Einstein tersebut. Satu ciri-ciri lohong hitam berputar ialah pusat singulariti yang tidak tetap tapi mengambil bentuk gegelang. Satu lagi fenomena yang menarik adalah ruang-masa di luar yang terheret bersama.

Pengaruh lohong hitam ke atas geometri ruang-masa adalah amat kuat. Putaran ini mempengaruhi geometri dan pergerakan objek-objek yang berdekatan menyebabkannya terikut berputar kearah yang sama. Pergerakan ini dapat diatasi jika objek-objek tersebut mampu berputar kearah bertentangan. Tetapi, semakin hampir ke satu kawasan yang dipanggil ergosphere, semakin sukar objek-objek tersebut untuk berhenti. Walaupun kuat usaha menentangnya, objek-objek tersebut akan tertarik juga oleh putaran ruang-masa lohong hitam, walaupun masih mampu mengelak dari sedutan ke dalam sempadan lohong hitam. Ergosphere ialah kawasan yang membolehkan kita lepas, sekiranya mampu, dari tarikan lohong hitam asalkan sempadan Jejari Swartzchild tidak dilintasi.

Lohong hitam dan maklumatnya

Sila perhatikan satu lagi ciri-ciri penting lohong hitam. Tidak seperti objek-objek lain di alam semesta, lohong hitam dapat dikenalpasti menggunakan sedikit parameter sahaja. Ia dapat dikenali melalui, jisimnya, momentum sudutannya, dan cas electriknya. Ciri-ciri ini mudah saja berbanding ciri-ciri bintang biasa yang melibatkan semua partikel-partikelnya, bentuknya, kedudukan dan tenaganya, yang memerlukan banyak data. Sebaliknya pula, ciri-ciri lohong hitam dapat dikenalpasti melalui tiga parameter tersebut sahaja. Sebabnya mudah: bila bintang runtuh dan mengecut menjadi lohong hitam, semua maklumat mengenai partikel-partikelnya hilang dibawah sempadan Jejari Swartzchild. Bintang tersebut seolah-olah hilang dari alam jagad tampak. Keujudannya dapat dikenalpasti sebagai pembengkokan ruang-masa yang dapat diterangkan melalui tiga nombor tersebut.

...

Lohong hitam

Lohong hitam XTE J1550-564 telah dicerapi oleh teleskop angkasa sinaran X Chandra. Lohong hitam ini adalah sebahagian daripada satu sistem kembaran dimana bintang kembarnya adalah satu bintang biasa. Sedikit demi sedikit gas kembar ini disedut oleh lohong hitam menghasilkan cakera pecutan di kelilingnya. Akibat geseran, gas ini menjadi panas mencapai suhu beberapa million degree. Jet partikel bertenaga kuat juga dikeluarkan pada sudut tepat dengan cakera pecutan. Imej-imej ini telah diambil dalam bulan Ogos 2000, Mac dan Jun 2002 yang menunjukkan lohong hitam ditengah dan jet partikel yang melancar keluar pada tahap kelajuan separuh kelajuan cahaya. Kredit : NASA/CXC/M.Weiss

Halaju lepas Bumi adalah ditentukan oleh kelajuan asal yang sesuatu objek perlu miliki supaya dapat bebas dari tarikan graviti planet kita. Kelajuan ini dianggarkan bernilai 11 kilometer se saat. Oleh yang demikian, untuk menghantar satu kapal-angkasa ke planet lain, kita perlu melancarkannya sekurang-kurangnya pada kelajuan ini. Kalau tidak, kapal-angkasa tersebut akan jatuh kembali ke Bumi atau berputar mengelilinginya seperti satu satelit. Begitu juga objek-objek selestial yang lain. Sebagai contoh, untuk lepas dari tarikan graviti Matahari, sesuatu objek perlu bergerak melebihi kelajuan 620 kilometer se saat.

Bila satu bintang masif hampir kepenghujung hayatnya ia akan runtuh. Graviti di permukaannya naik sehingga semakin susah untuk lepas keluar. Halaju lepas menjadi semakin tinggi. Tetapi setinggi mana naiknya halaju lepas itu ? Inilah yang telah merunsingkan fikiran Pierre Simon Laplace dipenghujung kurun ke-18. Apa yang akan terjadi seandainya halaju lepas ini mencapai kelajuan cahaya ?

Dipenghujung hayat bintang-bintang masif.

Dalam era astronomi moden, lohong hitam bukanlah satu objek hayalan, malah ia adalah satu objek realiti. Kita telah ketahui bahawa objek yang mempunyai jisim kurang daripada 1.4 kali-ganda jisim Matahari akan mati sebagai bintang kerdil putih. Begitu juga, bintang neutron tidak terbentuk sebegitu saja. Tekanan degenerasi neutron mampu menahan tekanan jisim bila ia kurang dari 3 kali-ganda jisim Matahari. Tetapi jisim bintang-bintang tidak terhad kepada kadar ini saja. Malah, kajian telah mendapati bahawa selepas letupan terakhir, bintang yang mempunyai jisim asal yang melebihi 40 kali-ganda jisim Matahari mati dengan jisim yang lebih dari had bintang neutron.

Dalam hal ini, semasa runtuhan terakhir, bintang masif ini tidak dapat menahan tarikan graviti. Proses ini tidak berhenti pada tahap bintang neutron, malah ia terus runtuh. Bila saiznya mengecil menghampiri garis-pusat 20 km, ketumpatan dan graviti bintang tersebut meningkat ke satu tahap dimana halaju lepas mencapai kelajuan cahaya.

Dalam kes extrim ini, fizik Newton tidak berupaya untuk memberi gambaran yang boleh dipercayai. Oleh yang demikian, kita perlu merujuk kepada teori relativiti umum untuk mengenalpasti objek selestial yang terbentuk ini. Teori Einstein menunjukkan distorsi dalam ruang-masa sekitar objek tersebut mengakibatkan tiada apa, walaupun cahaya, dapat bebas darinya. Bintang tersebut tidak dapat dicerap secara terus, ia cuma mendedahkankan diri melalui kekacauan yang kuat disekitarnya. Dalam keadaan ini, bintang tersebut telah menjadi lohong hitam.

Kehilangan cahaya ini berlaku bila cahaya menghampiri lohong hitam sehingga mencapai satu jarak tertentu yang dinamakan Jejari Schwartzchild. Jarak ini bergantung kepada jisim bintang tersebut. Jejari ini menentukan kedudukan permukaan lohong hitam sebab, cahaya atau objek yang menghampiri lohong hitam dan melintasi sempadan jejari tersebut tidak akan dapat lepas dari tarikannya. Ini mengakibatkan komunikasi dengan alam semesta kita tidak dapat berlaku. Bagi bintang ini pula, di sebelah dalam sempadan Jejari Swartzchild, material dan strukturnya akan terus runtuh sehingga mencapai tahap ketumpatan infinit, satu singulariti, di mana ruang dan masa bercampur aduk.