Metode penentuan jarak bintang
dan objek luar angkasa lainnya
yang paling sederhana adalah
metode paralaks trigonometri.
Akibat perputaran Bumi
mengitari Matahari, maka
bintang-bintang yang dekat
tampak bergeser letaknya
terhadap latar belakang bintang-
bintang yang jauh.
Dengan
mengukur sudut pergeseran itu
(disebut sudut paralaks), dan
karena kita tahu jarak Bumi ke
Matahari, maka jarak bintang
dapat ditentukan.
Sudut paralaks ini sangat kecil
hingga cara ini hanya bisa
digunakan untuk bintang-
bintang yang jaraknya relatif
dekat, yaitu hanya sampai
beberapa ratus tahun cahaya
(bandingkan dengan diameter
galaksi kita yang 100.000 tahun
cahaya, dan jarak galaksi.
Andromeda yang dua juta tahun
cahaya). Ada metode lain yang
dapat meraih jarak lebih jauh,
yaitu metode fotometri.
Bayangkan pada suatu malam
yang gelap Anda melihat sebuah
lampu di kejauhan.
Anda diminta
menentukan jarak lampu itu. Ini
dapat Anda lakukan asalkan
Anda tahu berapa watt daya
lampu itu. Dalam istilah
astronomi daya sumber cahaya
disebut luminositas, yaitu energi
yang dipancarkan sumber setiap
detik.
Jarak ditentukan dengan
menggunakan prinsip inverse-
square law, artinya terang
sumber cahaya yang kita lihat
sebanding terbalik dengan jarak
kuadrat. Suatu lampu yang
jaraknya kita jauhkan dua kali,
cahayanya akan tampak lebih
redup empat kali.
Ada benda-benda langit yang
luminositasnya dapat diketahui.
Ini disebut sebagai lilin penentu
jarak (standard candle). Salah
satu lilin penentu jarak adalah
bintang-bintang variabel Cepheid
yang berubah cahayanya dengan
irama tetap (periodik).
Perubahan cahaya itu
disebabkan karena bintang itu
berdenyut. Makin panjang
periode (selang waktu antara)
denyutan, makin terang bintang
itu.
Sifat tersebut ditemukan oleh
astronom wanita Henrietta
Leavitt pada tahun 1912. Jadi,
luminositas bintang dapat
ditentukan dengan cara
mengukur periode denyutannya.
Variabel Cepheid merupakan
bintang yang sangat terang,
hingga beberapa puluh ribu kali
matahari, karena itu dapat
digunakan untuk menentukan
jarak galaksi lain.
Ada lilin penentu jarak yang jauh
lebih terang lagi, yaitu Supernova
Type Ia. Ini bintang meledak,
terangnya telah dikalibrasi
sekitar 10 miliar kali matahari. Ini
lilin penentu jarak yang sangat
penting karena bisa digunakan
untuk menentukan jarak galaksi-
galaksi yang sangat jauh.
Studi
tentang Supernova Type Ia ini
intensif dilakukan sekarang.
Alam semesta
Sebuah mobil ambulans bergerak
sambil membunyikan sirene. Bila
mobil itu sedang mendekati kita,
maka suara lengking sirene itu
bernada tinggi. Tetapi bila mobil
melewati kita dan bergerak
menjauh, nada lengking menjadi
rendah. Ini disebut efek Doppler.
Bunyi adalah peristiwa
gelombang. Pada saat sumber
bunyi mendekat, waktu getarnya
(frekuensinya) bertambah, maka
nadanya terdengar tinggi. Tetapi
bila sumber bunyi menjauh,
waktu getarnya merendah.
Cahaya merupakan gelombang
elektromagnet. Cahaya yang
waktu getarnya cepat berwarna
biru, yang waktu getarnya
lambat berwarna merah. Efek
Doppler juga berlaku untuk
cahaya.
Sebuah sumber cahaya
akan tampak lebih biru bila
benda tadi bergerak mendekat
dan lebih merah bila menjauh.
Vesto Slipher di Observatorium
Lowell, Amerika, pada tahun
1920 menunjukkan bahwa garis
spektrum galaksi-galaksi yang
jauh bergeser ke arah merah. Ini
disebut pergeseran merah atau
red shift. Artinya, galaksi-galaksi
itu semuanya bergerak menjauhi
kita.
Dengan mengukur besar
pergeseran merah itu kecepatan
menjauh galaksi-galaksi itu dapat
diukur.
Pada tahun 1929 Edwin Hubble
di Observatorium Mount Wilson,
Amerika, mendapatkan adanya
hubungan antara kecepatan
menjauh itu dan jarak galaksi.
Makin jauh suatu galaksi, makin
besar kecepatannya. Hubble
mendapatkan hubungan itu
linier dan menuliskannya dalam
rumus V = H D dengan V =
kecepatan menjauh, D = jarak
galaksi dan H disebut tetapan
Hubble.
Dengan rumus Hubble itu
dapat diperoleh bahwa semua
galaksi itu dulu menyatu di suatu
titik. Kapan ? Waktunya adalah t =
D / V atau t = 1 / H. Pada waktu
itulah terjadi big bang atau
ledakan besar yang membentuk
alam semesta ini.
Harga t inilah yang kita sebut
sebagai umur alam semesta.
Dengan mengukur tetapan
Hubble H, maka umur alam
semesta dapat ditentukan, yaitu
sekitar 13-15 miliar tahun.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar