JAGAD RAYA

(kelas X)

 

A.  Pengertian Jagad Raya

            Jagad raya atau alam semesta (the universe) merupakan ruang tidak terbatas yang di dalamnya terdiri atas semua materi, termasuk tenaga dan radiasi. Jagad raya tidak dapat diukur, dalam arti batas-batasnya tidak dapat diketahui dengan jelas.

            Galaksi, bintang, matahari, nebula, planet, meteor, asteroid, komet, dan bulan, hanyalah sebagian kecil dari materi di jagad raya yang dikenal manusia yang hidup di Bumi. Akan tetapi, secara lebih mendalam semua yang ada di jagad raya masih merupakan rahasia yang sama sekali belum terungkap. Hal ini antara lain disebabkan karena tingkat ilmu pengetahuan dan teknologi yang dimiliki manusia dalam mengungkap rahasia alam semesta masih sangat terbatas.

            Seperti diketahu Bumi tempat tinggal manusia merupakan suatu bulatan kecil yang dikenal sebagai suatu planet anggota dari sistem tata surya dengan matahari sebagai pusatnya. Matahari merupakan salah satu bintang dari sekitar 200 miliar bintang yang ada di Galaksi Bima Sakti (The Milky Ways atau Kabut Putih). Lebih jauh lagi berdasarkan penelitian, Bima Sakti bukanlah satu-satunya galaksi yang ada di jagat raya, melainkan terdapat ratusan, jutaan, bahkan terdapat miliaran galaksi pengisi jagad raya ini.

B.  Teori Terjadinya Jagad Raya

1.      Teori keadaan tetap

            Tahun 1948, teori kedaan-tetap atau teori alam semesta tak terhingga dicetuskan oleh Fred Hoyle, Thomas Gold dan Hermann Bondi sebagai alternatif dari teori ledakan besar (Big Bang theory). Teori ini tidak lebih dari perpanjangan paham materialistis abad ke 19 yang mengabaikan adanya sang Pencipta dan model semesta yang tanpa batas. Menurut model ini, ketika alam semesta mengembang, materi baru terus-menerus muncul dengan sendirinya dalam jumlah tepat sehingga alam semesta berada dalam “keadaan stabil”.

            Galaksi baru yang terciptakan dari materi baru ini akan membuat jagat raya tampak sama sepanjang masa. Untuk mempertahankan kerapatan jagat raya konstan, laju penciptaan materi cukup kecil yakni satu atom hidrogen per sentimeter kubik setiap 1 milyar tahun. Dengan kata lain, alam semesta menurut teori ini adalah statis/tetap, tidak permulaan atau akhir. Walaupun mereka mengakui bahwa alam semesta berekspansi, namun mereka menyatakan bahwa alam semesta akan tetap sama kelihatannya sampai kapanpun. Teori ini segera runtuh dan tidak banyak penggemarnya ketika ditemukan radiasi latar belakang kosmik.

2.      Teori Ledakan Besar (Big Bang)

Teori Big Bang atau Teori Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar dalam kosmologi adalah salah satu teori ilmu pengetahuan yang menjelaskan perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta ini berasal dari kondisi super padat dan panas, yang kemudian mengembang sekitar 13.700 juta tahun lalu.

            Para ilmuwan juga percaya bawa Big Bang membentuk sistem tata surya. Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori relativitas umum dapat dikombinasikan dengan hasil pemantauan dalam skala besar pada pergerakan galaksi terhadap satu sama lain, dan meramalkan bahwa suatu saat alam semesta akan kembali atau terus. Konsekuensi alami dari Teori Big Bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi.

            George Gamaw (fisikawan) mengkaji model asal alam semesta ini dan menghirung ledakan yang menghasilkan sejumlah besar letupan foton-foton ini, tergeser merah oleh ekspan si alam semesta yang diamati sekarang sebagai foton-foton gelombang radio dan temperatur 3 K merupakan penjelasan yang baik sebagai radiasi latar (background radiation) yang ditemukan oleh Arno Penzias dan Rober Wilson di Amerika tahun 1965.

3.      Teori Berayun

            Tampaknya Teori Alam Semesta yang Berayun merupakan kelajutan dari teori Dentuman Besar. Para ahli menemukan bahwa gerak galaksi yang saling menjauh itu menunjukkan tanda-tanda makin melambat. Pelambatan ini menghasilkan suatu spekulasi bahwa alam semesta ini melengkung positif. Apabila benar demikian maka berarti alam semesta ini tak bertepi tetapi tidak tanpa batas. Sehingga, pada suatu waktu semua materi akan berhenti dan mulai mengerut lagi sebagai akibat gaya (tarik) gravitasi. Semua materi akan termampat lagi menjadi sebuah bola raksasa dan selanjutnya akan meledak lagi. Terbentuklah alam semsta seperti yang kita alami saat ini. Selama proses mengembang dan mengkerut, memampat dan meledak tiada materi yang rusak atau tercipta, melainkan hanya beubah tatanannya.

4.      Teori Planetesimal

            Sekitar tahun 1900 seorang astronom yang bernama Forest Ray Moulton dan seorang ahli geologi  yang bernama T.C. Chamberlin ( dari Universitas Chicago ), mengemukakan suatu teori baru yang mereka namakan hipotesis planetesimal. Planetesimal adalah benda padat kecil yang mengelilingi suatu inti yang bersifat gas. Menurut Moulton dan Chamberlin, sebuah bintang yang menembus ruang angkasa dengan cepat berada dekat sekali dengan matahari kita. Daya tarik yang makin meninggi antar akedua bintang itu menyebabkan bintang yang satu menaikkan pasang besar di bagian gas panas bintang yang lain. Pada saat pasang matahari yang disebabkan oleh tarikan bintang yang lewat menjadi bertambah besar, massa gas terlempar dari matahari  dan mulai mengorbit. Beberapa diantaranya mengikuti bintang lain ketika bintang itu meluncur ke ruang angkasa, sedangkan yang lain tertahan oleh daya tarik matahri yang mulai bergerak mengelilingi benda alam itu. Pasang matahari menurun kembali bila bintang lain itu mulai mejauh.  Massa gas yang terlempar dari matahari mapan dari suatu jalan yang teratur dari sekeliling matahari. Ketika massa gas menjadi dingin, gas itu berubah bentuknya menjadi cairan yang lama-kelamaan menjadi massa pada kecil. Pecahan-pecahan yang disebut planetesimal tarik-menarik dan akhirnya membentuk planet.

C. Materi Penyusun Jagad Raya

            Jagad raya kita diperkirakan berumur sekitar 15 miliar tahun. Isi jagad raya yang sudah berhasil diamati, berupa :

1.      Materi nampak,

            Terdiri dari benda-benda angkasa yang menghasilkan cahaya atau memantulkan cahaya sehingga keberadaaanya dapat kita amati. Struktur benda angkasa dari kecil hingga besar adalah sebagai berikut :

·    matahari, bintang, planet, bulan, asteroida, dll

·    Tata surya

·    Galaksi

·    Cluster galaksi

2.      Materi gelap (dark matter)

            Terdiri dari benda-benda angkasa yang supermasif, yang runtuh akibat gravitasinya menjadi sedemikian masifnya tetapi gaya gravitasinya begitu besarnya sehingga semua materi tertelan bahkan cahaya pun tak dapat keluar dari tarikannya. Akibatnya materi itu tidak bisa dilihat keberadaanya, kecuali dari akibat gravitasinya. Benda itu dinamakan lobang hitam (black holes)

            Meski tidak kelihatan justru materi gelap mengisi sebagian besar jagad raya. Menurut yang sekarang bisa diamati meliputi 90 % dari materi jagad raya berisi materi gelap. Di pusat galaksi Bima sakti kita terdapat lubang hitam yang sangat besar.