Fakta : Seberapa Besar Alam Semesta ?

Seberapa besar jagat raya atau  Alam Semesta di sekitar kita? Apa yang dapat kita amati memberi kita jawaban, di sekitar kita? Apa yang dapat kita amati memberi kita jawaban, tetapi kemungkinan jauh lebih besar dari itu.

Seberapa besar Alam Semesta? Itu salah satu pertanyaan fundamental astronomi. Dengan mencari titik terjauh yang dapat diamati dari Bumi (dan dengan perluasan, yang tertua dengan kecepatan cahaya), kita dapat memperkirakan diameter.

Berkat teknologi yang terus berkembang, para astronom dapat melihat kembali waktu ke saat-saat setelah Big Bang. Ini mungkin menyiratkan bahwa seluruh alam semesta terletak dalam pandangan kita. Tetapi ukuran alam semesta bergantung pada beberapa hal, termasuk bentuk dan perluasannya.

Akibatnya, meskipun kita dapat memperkirakan ukuran alam semesta, para ilmuwan tidak dapat menghitungnya.
Pada tahun 2013, misi luar angkasa Planck Badan Antariksa Eropa merilis peta paling akurat dan terperinci(buka di tab baru) yang pernah dibuat dari cahaya tertua di alam semesta. Peta itu mengungkapkan bahwa alam semesta berusia 13,8 miliar tahun.

alam semesta

Planck menghitung usia dengan mempelajari latar belakang gelombang mikro kosmik.
“Cahaya latar belakang gelombang mikro kosmik adalah penjelajah dari jauh dan lama sekali,” kata Charles Lawrence, ilmuwan proyek AS untuk misi di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California, dalam sebuah pernyataan(buka di tab baru). “Ketika itu tiba, itu memberi tahu kita tentang seluruh sejarah alam semesta kita.”

Karena adanya hubungan antara jarak dan kecepatan cahaya, ini berarti para ilmuwan dapat melihat wilayah ruang angkasa yang berjarak 13,8 miliar tahun cahaya. Seperti sebuah kapal di lautan kosong, para astronom di Bumi dapat mengarahkan teleskop mereka untuk mengintip 13,8 miliar tahun cahaya ke segala arah, yang menempatkan Bumi di dalam bola yang dapat diamati dengan radius 13,8 miliar tahun cahaya.

Kata “dapat diamati” adalah kuncinya; bola membatasi apa yang dapat dilihat para ilmuwan tetapi tidak membatasi apa yang ada di sana.
Tapi meskipun diameter bola tampak hampir 28 miliar tahun cahaya, itu jauh lebih besar. Para ilmuwan tahu bahwa alam semesta mengembang.

Jadi, sementara para ilmuwan mungkin melihat titik yang terletak 13,8 miliar tahun cahaya dari Bumi pada saat Big Bang, alam semesta terus mengembang selama masa hidupnya. Jika inflasi terjadi dengan laju konstan sepanjang kehidupan alam semesta, titik yang sama itu berjarak 46 miliar tahun cahaya hari ini menurut Ethan Siegel, menulis untuk Forbes, membuat diameter alam semesta yang dapat diamati menjadi sebuah bola di sekelilingnya.

92 miliar tahun cahaya.

E

stimasi ini semakin diperumit oleh kemungkinan bahwa alam semesta tidak mengembang secara merata. ESA (buka di tab baru) melaporkan pada studi tahun 2020 menggunakan data dari XMM-Newton ESA, Teleskop Luar Angkasa Chandra NASA, dan observatorium sinar-X Rosat menunjukkan bahwa alam semesta tidak mengembang dengan kecepatan yang sama ke segala arah. Studi ini mengukur suhu sinar-X dari ratusan gugus galaksi dan membandingkannya dengan kecerahannya.

Beberapa cluster tampak kurang terang dari yang diharapkan, menunjukkan bahwa mereka tidak bergerak dengan kecepatan yang sama. “Efek yang mungkin tidak merata pada perluasan kosmik ini mungkin disebabkan oleh energi gelap yang misterius,” kata ESA.

Memusatkan bola pada lokasi Bumi di luar angkasa mungkin tampak seperti menempatkan manusia di pusat alam semesta. Namun, seperti kapal yang sama di lautan, kita tidak dapat mengetahui di mana kita berada dalam bentangan alam semesta yang sangat luas. Hanya karena kita tidak bisa melihat daratan bukan berarti kita berada di tengah lautan; hanya karena kita tidak dapat melihat ujung alam semesta tidak berarti kita berada di pusat alam semesta.

Para ilmuwan mengukur ukuran alam semesta dengan berbagai cara. Mereka dapat mengukur gelombang dari alam semesta awal, yang dikenal sebagai osilasi akustik barionik, yang mengisi latar belakang gelombang mikro kosmik. Mereka juga dapat menggunakan lilin standar, seperti supernova tipe 1A, untuk mengukur jarak. Namun, metode pengukuran jarak yang berbeda ini dapat memberikan jawaban.

Bagaimana inflasi berubah juga merupakan misteri. Sementara perkiraan 92 miliar tahun cahaya berasal dari gagasan tingkat inflasi yang konstan, banyak ilmuwan berpikir bahwa tingkat tersebut melambat. Jika alam semesta mengembang dengan kecepatan cahaya selama inflasi, seharusnya menjadi 10^23, atau 100 sextillion.

Salah satu penjelasan untuk hal ini, dijelaskan oleh NASA(dibuka di tab baru) pada tahun 2019, adalah bahwa peristiwa energi gelap mungkin berdampak pada perluasan alam semesta pada saat-saat setelah Big Bang.
Alih-alih menggunakan satu metode pengukuran, tim ilmuwan yang dipimpin oleh Mihran Vardanyan di Universitas Oxford melakukan analisis statistik dari semua hasil.

Dengan menggunakan rata-rata model Bayesian, yang berfokus pada seberapa besar kemungkinan suatu model benar berdasarkan datanya, daripada menanyakan seberapa cocok model itu sendiri dengan datanya. Mereka menemukan bahwa alam semesta setidaknya 250 kali lebih besar dari alam semesta yang dapat diamati, atau setidaknya 7 triliun tahun cahaya.

Ukuran alam semesta sangat bergantung pada bentuknya. Para ilmuwan telah meramalkan kemungkinan bahwa alam semesta mungkin tertutup seperti bola, tidak terbatas dan melengkung secara negatif seperti pelana, atau datar dan tidak terbatas.
Alam semesta yang terbatas memiliki ukuran yang terbatas yang dapat diukur; ini akan menjadi kasus di alam semesta bulat tertutup. Tetapi alam semesta tanpa batas tidak memiliki ukuran menurut definisi.

Menurut NASA, para ilmuwan mengetahui bahwa alam semesta itu datar dengan margin kesalahan hanya sekitar 0,4 persen (per 2013). Dan itu bisa mengubah pemahaman kita tentang seberapa besar alam semesta itu.
“Ini menunjukkan bahwa alam semesta tidak terbatas luasnya; namun, karena alam semesta memiliki usia yang terbatas, kita hanya dapat mengamati volume alam semesta yang terbatas,” kata NASA(buka di tab baru) . “Yang benar-benar dapat kita simpulkan adalah bahwa alam semesta jauh lebih besar daripada volume yang dapat kita amati secara langsung.

Menentukan bentuk alam semesta menghadirkan tantangan lebih lanjut berkat keterbatasan sarana pengamatan kita. “Seperti aula cermin, alam semesta yang tampaknya tak berujung mungkin menipu kita. Kosmos sebenarnya bisa terbatas. Ilusi ketidakterbatasan akan muncul saat cahaya membungkus seluruh ruang, mungkin lebih dari sekali—menciptakan banyak gambar setiap galaksi,” menurut departemen fisika Universitas Oregon

About admin

Check Also

BUMN

5 Perusahaan BUMN dengan Gaji Tertinggi

Bekerja sebagai pegawai atau karyawan BUMN adalah keinginan setiap orang. Tingginya minat terhadap Badan Usaha …