TEORI NEBULA DALAM KESEJARAHAN TATA SURYA

Ilustrasi Tata Surya (Jarak diabaikan) Kredit : NASA

ASTROHISTORY-Tata surya merupakan sistem bintang beserta seluruh benda langit yang mengelilinginya. Para ilmuwan yakin bahwa seluruh bintang di Galaksi Bimasakti memiliki sistem tata suryanya masing-masing. Sebagai contoh tata surya tempat manusia tinggal saat ini. Ya, Matahari dan 8 planet beserta semua benda langit lain seperti asteroid, komet, dan bulan-bulan merupakan sistem tata surya.

Ada banyak teori mengenai bagaimana tata surya manusia bisa terbentuk dan bertahan hingga saat ini. Satu diantara banyak teori tersebut adalah teori nebula yang paling banyak dianut. Berikut kronologisnya :

5 Milyar Tahun Lalu

Alkisah jauh didalam lengan Galaksi Bimasakti yang kini bernama lengan Orion terdapat sebuah awan molekul yang terdiri atas debu, es, dan gas yang dikenal dengan nebula. Nebula itu berasal dari sisa-sisa bintang yang telah melakukan supernova. Supernova itu sama seperti Hipernova di pembahasan sebelumnya, hanya saja ledakan yang dihasilkan intensitasnya lebih kecil dari Hipernova. 

Supernova

Di dekat nebula tersebut ternyata ada bintang yang tengah sekarat dan siap meledak menjadi supernova. Supernova terjadi dan beberapa ribu tahun setelah supernova, nebula mengalami gangguan. Nebula runtuh ke dalam gravitasinya dan mulai berputar semakin cepat dan cepat.

Cakram Tata Surya

Awalnya nebula tersebut memiliki bentuk tak beraturan. Saat berputar-putar, nebula tadi menjadi pipih dan semakin pipih sehingga berbentuk seperti sebuah cakram. Massa nebula perlahan-lahan menuju pusat dan memicu sebuah kelahiran bintang. Hal ini dapat dianalogikan dengan pembuatan permen kapas (Cotton Candy)/Arbanat. Gula dimasukkan kemudian diputar secara cepat. Permen kapas yang terbentuk itu seperti proto-bintang (calon bintang) dan sisa-sisa permen kapas yang menempel di alat pembuatnya itu merupakan calon-calon benda langit yang akan terbentuk.

Cakram Tata Surya (Gambar B) Kredit : Hanung Sastrio Waskito

Tata Surya Saat Ini

Singkat cerita Matahari muda terbentuk dan berkembang hingga saat ini. Penghuni-penghuni tata surya juga terbentuk dari sisa-sisa pembentukan Matahari. Hampir 98% massa nebula terpusat dan menjadi Matahari sedangkan 2% nya menjadi anggota-anggota tata surya termasuk planet manusia yaitu Bumi. Melihat kondisi ini seharusnya manusia sadar bahwa mereka tidak ada apa-apanya dibandingkan alam semesta ini. Bahkan dihadapan Matahari saja manusia seperti debu tak berarti. Sering kali manusia sombong dan merasa paling besar dibanding yang lain sehingga melakukan hal-hal yang tak sepantasnya. Jika manusia sadar bahwa mereka hanyalah sebuah debu yang tak berarti, penulis yakin kehidupan di Bumi ini akan berjalan damai dan akan berputar sebagaimana mestinya. Agar lebih jelas berikut video animasi pembentukan Tata Surya berdasarkan Teori Nebula.

Video Animasi Pembentukan Tata Surya. Kredit: YouTube.com/OHMS Science Class Videos   

Sumber :

Ganawati, dkk. 2008. Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam Terpadu dan Kontekstual. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Haryanto. 1999. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Erlangga. 

Stott, Carle. 2007. Bintang dan Planet. Jakarta: Erlangga.

http://langitselatan.com/2014/12/02/bagaimana-tata-surya-terbentuk/ diakses 23 Mei 2017.

http://sains.kompas.com/read/2015/03/25/114922/Sejarah.Kelam.Kehancuran.Tata.Surya.akibat.Ulah.Jupiter.Terungkap diakses 23 Mei 2017.

http://ilmuhitung.com/asal-usul-dan-sejarah-tata-surya/
diakses 23 Mei 2017.

 

SEJARAH PEMBENTUKAN GALAKSI BIMA SAKTI

Ilustrasi Galaksi Bimasakti. Kredit : NASA/ESA.

ASTROHISTORY-Galaksi Bimasakti adalah galaksi tempat manusia tinggal. Galaksi sendiri adalah struktur supermasif yang terdiri atas jutaan bahkan triliyunan bintang, nebula-nebula, lubang hitam, triliyunan planet dan segala bentuk manifestasinya yang terikat secara unik oleh gravitasi. Galaksi Bimasakti memiliki ukuran diameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan berisikan kurang lebih 200-400 milyar bintang.

Pertanyaan lalu muncul, bagaimana struktur sebesar ini bisa terbenuk? Untuk mengetahuinya mari simak rekam jejak pembentukan Galaksi Bimasaki berikut ini :

13, 2 Milyar Tahun Lalu

600 juta tahun setelah Big Bang, bintang-bintang purba berukuran sangat massif terbentuk setelah melewati era kegelapan yang cukup panjang. Bintang-bintang purba ini merupakan bahan penyusun awal Galaksi Bimasakti. Bintang-bintang purba ini terbentuk dari kabut hidrogen yang pada waktu itu menyebabkan era kegelapan. Saat bintang-bintang purba terbentuk, era kegelapan telah berakhir. Satu hal yang mendorong kabut hidrogen tadi menjadi bintang purba adalah gravitasi.

Hipernova

Bintang-bintang purba ini karena memiliki ukuran yang sangat besar hanya memiliki durasi hidup maksimal kurang lebih 10 juta tahun saja. Bintang purba ini selanjutnya meledak secara dramatis melalui sebuah peristiwa yang dikenal dengan Hipernova. Hipernova mengahancurkan bintang purba menjadi debu nebula. Nebula ini selanjutnya membentuk bintang-bintang baru dengan ukuran lebih kecil. Hipernova juga terjadi akibat dari bintang purba yang jatuh ke dalam gravitasinya sendiri. Uniknya, saat inti bintang purba ini semakin menyusut akibat gravitasi, tubuh bintang malah menjadi besar dan siap melontarkan semua materi tubuh bintang menjadi debu nebula melalui proses Hipernova tersebut.

Pembelahan

Peristiwa Hipernova diatas dapat dianalogikan dengan sebuah bakteri yang membelah diri. Satu bakteri besar membelah menjadi dua bakteri. Dua bakteri menjadi empat bakteri dan seterusnya hingga menjadi sebuah kumpulan bakteri. Sama dengan itu bintang purba meledak menjadi beberapa bintang baru hingga menjadi gugus bintang yang siap menjadi proto-galaksi atau calon galaksi.

Penyatuan

Proto-proto galaksi telah terbentuk kurang lebih sekitar 10 milyar tahun yang lalu. Sekali lagi gravitasi bekerja secara ajaib, proto-proto galaksi tadi saling mendekat satu sama lain dan bergabung menjadi satu galaksi besar.

                                                                       

Pusat Bimasakti dilihat dari Bumi. Kredit : Irwan Priyanto

Galaksi Bima Sakti Era Sekarang

Jadi Galaksi Bimasakti  pada mulanya hanya terbentuk dari beberapa bintang purba saja. Bintang-bintang purba tersebut meledak dan membentuk bintang-bintang baru, siklus ini terus berulang hingga terbentuklah proto-proto galaksi yang terus bergabung membentuk satu galaksi utuh yang sekarang dikenal dengan Galaksi Bimasakti. Dengan mengetahui sejarah pembentukan Galaksi Bimasakti, manusia juga harus belajar darinya. Bimasakti berisi 200 hingga 400 milyar bintang, tapi struktur tersebut tidak tercerai berai karena terdapat gravitasi yang menahan bintang-bintang tersebut agar tetap pada jalurnya. Bumi berisi bermacam-macam manusia, manusia harus tetap bersatu menjaga perdamaian dengan cara mengembangkan sikap toleransi sebagai gravitasi. Toleransi dapat mempersatukan manusia-manusia walau manusia di bumi ini memiliki beragam keyakinan. Sehingga dengan toleransi manusia tetap hidup dalam keyakinan mereka sendiri tanpa harus mengubah keyakinan mereka. Sama halnya dengan gravitasi yang membuat masing-masing bintang tetap berjalan pada jalur lintasannya agar Bimasakti tetap utuh.   

Berikut adalah video animasi tentang pembentukan Galaksi Bimasakti :

Video Animasi Pembentukan Galaksi Bimasakti. Kredit : YouTube.com/kiageng guntur

Sumber :

Stott, Carle. 2007. Bintang dan Planet. Jakarta: Erlangga.

Paul, E. R. 1993. The Milky Way Galaxy and Statistical Cosmology. Cambridgeshire. Cambridge University Press.

Belkora, L. 2003. Minding the Heavens: the Story of our Discovery of the Milky Way. Amerika Serikat: CRC Press

https://langitselatan.com/2010/07/02/menggali-catatan-sejarah-bima-sakti/ diakses 17 Mei 2017.

http://langitselatan.com/2014/09/19/asal-usul-terbentuknya-galaksi-cakram/ diakses 17 Mei 2017.

 

TEORI BIG BANG DALAM KESEJARAHAN ALAM SEMESTA

Ilustrasi Sejarah Alam Semesta. Kredit : CERN/NASA.

ASTROHISTORY-Big Bang adalah teori pembentukan alam semesta yang mengatakan bahwa alam semesta berawal dari sebuah titik yang memiliki massa super berat, suhu super panas, dan ukuran super kecil, lebih kecil dari pada atom. Titik tersebut berisi empat gaya fundamental pembentuk alam semesta yaitu, gaya nuklir kuat, gaya nuklir lemah, gaya elektromagnetik, dan gaya gravitasi. Lalu tiba-tiba, titik tersebut meledak atau lebih tepatnya mengembang secara dramatis hingga saat kini membentuk alam semesta modern. Menurut para astronom professional, Big Bang terjadi sekitar 13,8 milyar tahun yang lalu. Berikut kronologis nya.

 

0 Detik saat Big Bang

Masa terbentuknya titik super berat, super panas, dan super kecil yang berisikan empat gaya fundamental. Lalu titik tersebut tiba-tiba mengembang secara dramatis karena sebuah alasan.

10^-36 Detik Setelah Big Bang

Inflasi alam semesta dimulai. Inflasi alam semesta adalah mengembangnya ruang dan waktu secara tiba-tiba dan cepat. Pengembangan ruang dan waktu ini kecepatannya melebihi kecepatan cahaya. Hal ini tidak melanggar hukum fisika sebab yang mengembang adalah ruang dan waktu bukan kecepatan sebuah benda yang bergerak di dalam ruang dan waktu.

10^-32 Detik Setelah Big Bang

Inflasi alam semesta berakhir. Inflasi alam semesta hanya berlangsung selama 10^-4 detik saja.

10^-6 Detik Setelah Big Bang

Proton terbentuk. Proton adalah partikel dari atom yang bermuatan positif. Proton pada akhirnya nanti akan membentuk inti atom.

0,01 Detik Setelah Big Bang

Neutron terbentuk dan nukelosintesis dimulai. Neutron adalah partikel dari atom yang bermuatan netral. Nukelosintesis adalah pembentukan inti atom. Inti atom terdiri dari proton dan neutron yang telah diikat oleh gaya nuklir kuat. Gaya nuklir kuat menjaga agar proton dan neutron tidak saling terpisah dan tidak saling bertabrakan.

3 Menit Setelah Big Bang

Nukleosintesis berakhir dan elektron terbentuk. Elektron adalah partikel dari atom yang bermuatan negatif. Pada tahap ini elektron akan mengorbit inti atom dan membentuk atom untuk pertama kalinya. Atom yang pertama kali terbentuk adalah atom hidrogen. Hidrogen akan bergabung lagi membentuk atom baru yang bernama atom Helium. Hidrogen dan Helium adalah bahan utama pembentuk bintang.

380.000 Tahun Setelah Big Bang

Proses pembentukan atom Hidrogen dan Helium berlangsung cukup lama. Konsentrasi gas Hidrogen dan Helium juga semakin besar. Suhu alam semesta turun secara drastis dari 1.000.000.000 K menjadi 3000 K. Saat ini alam semesta dipenuhi oleh kabut gas Hidrogen dan Helium. Pada tahap ini terbentuklah CMB (Cosmic Microwave Background). CMB atau radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik adalah radiasi termal yang mengisi seluruh wilayah alam semesta awal secara seragam ke berbagai arah. CMB dapat dilihat menggunakan teleskop yang menggunakan gelombang mikro. CMB dapat dikatakan sebagai cetak biru dari alam semesta saat usia alam semesta masih 380.000 tahun. Sebuah usia yang masih sangat muda untuk skala usia kosmik. Setelah CMB terbentuk, era kegelapan kosmik dimulai. Era kegelapan kosmik adalah era saat alam semesta benar-benar gelap karena cahaya terblokir oleh kabut Hidrogen dan Helium. Selain itu, pada masa ini bintang-bintang yang merupakan sumber cahaya belum terbentuk. Hasilnya alam semesta benar-benar gelap.

200 Juta Tahun Setelah Big Bang

Konsentrasi gas Hidrogen dan Helium semakin rapat dan akhirnya jatuh kedalam gravitasinya sendiri. Gas tersebut berputar dengan cepat dan membentuk bola plasma. Semakin banyak konsentrasi gas Hidrogen dan Helium yang jatuh kedalam gravitasi, dan mulai mengakibatkan reaksi fusi nuklir. Hasil dari reaksi fusi nuklir ini berupa cahaya dan panas. Ukuran bola plasma tersebut semakin lama semakin besar dan mulai bersinar terang. Bola plasma inilah yang disebut dengan bintang. Untuk pertama kalinya bintang terbentuk dan bersinar ke segala penjuru arah. Bintang pertama ini mengakhiri era kegelapan kosmik.

5 Milyar Tahun Setelah Big Bang

Bintang-bintang terus terbentuk dan populasi bintang terus bertambah. Bintang-bintang ini berkumpul dan membentuk sebuah kolam cahaya besar yang dikenal sebagai galaksi. Galaksi adalah sebuah struktur yang sangat besar yang berisikan 200 milyar-1 triliun bintang. Galaksi kita yang dikenal sebagai galaski Bimasakti terbentuk pada saat ini. Suhu alam semesta juga turun menjadi 30 K.

8 Milyar Tahun Setelah Big Bang

Di lengan orion galaksi Bimasakti sebuah gumpalan gas (Nebula) sedang membentuk sebuah bintang yang dikenal sebagai matahari. Matahari merupakan bintang kelas G dan termasuk kategori bintang kerdil kuning.

9 Milyar Tahun Setelah Big Bang

Bagian dari nebula yang sudah tidak membentuk matahari, berputar membentuk sebuah bola padat pada titik tertentu dan mengorbit matahari. Bola padat ini dikenal sebagai planet. Ada 8 planet yang mengorbit matahari yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

13,8 Milyar Tahun Setelah Big Bang

Alam semesta terus mengembang sampai saat ini. Pengembangan ini dipengaruhi oleh energi gelap. Energi gelap adalah energi yang sangat berperan dalam ekspansi alam semesta. Ekspansi alam semesta membuat alam semesta semakin luas dan semakin dingin karena jarak satu galaksi dengan yang lain semakin menjauh. Saat ini suhu alam semesta hanya 3 K saja. Sampai saat ini masih belum diketahui apakah alam semesta akan terus mengembang sampai tidak terbatas atau malah akan jatuh dalam gravitasinya sendiri yang dikenal sebagai lawan dari teori Big Bang yaitu teori Big Crucnh.

Berikut adalah video animasi kronologis sejarah Big Bang :

 Video Animasi Terbentuknya Alam Semesta. Kredit : YouTube.com/3D Animator

Sumber :

Apriyono, Heru. 2013. The Big Bang Theory: Teori Terbentuknya Alam Semesta. Yogyakarta: Pustaka Narasi.

Barrow, J.D. 1994. The Origin of the Universe: To the Edge of Space and Time. New York: Phoenix.

Kolb, Edward & Turner, Michael. 1988. The Early Universe. Addison: Wesley.

Peacock, John. 1999. Cosmological Physics. Cambrigdeshire: Cambridge University Press.  

http://www.infoastronomy.org/2016/01/big-bang-teori-pembentukan-alam-semesta-paling-relevan.html diakses 16 Mei 2017.

http://www.infoastronomy.org/2017/02/bisakah-kita-melihat-ke-masa-lalu-untuk-menilik-big-bang.html diakses 16 Mei 2017.

http://www.infoastronomy.org/2012/11/kronologi-ledakan-dahsyat-big-bang.html diakses 16 Mei 2017.

http://www.pengertianilmu.com/2015/08/pengertian-teori-ledakan-besar-big-bang.html diakses 16 Mei 2017.