Astronomi adalah studi tentang segala sesuatu di alam semesta di luar atmosfer bumi. Itu termasuk objek yang bisa kita lihat dengan mata telanjang, seperti Matahari, ituBulan, planet-planet, danbintang. Ini juga termasuk objek yang hanya bisa kita lihat dengan teleskop atau instrumen lain, seperti jauhgalaksidan partikel kecil. Dan itu bahkan termasuk pertanyaan tentang hal-hal yang tidak bisa kita lihat sama sekali, sepertimateri gelapdanenergi gelap. Apa ide besar tentang astronomi?
1. Saat kita melihat ke langit malam, kita melihat pola dan ingin menjelaskannya
Pengamat awal yang melihat langit malam memperhatikan pola dibintang. Pola-pola ini, yang kita sebut rasi bintang, mungkin tampak berubah tempat, tetapi tidak berubah bentuk. Orang-orang di seluruh dunia memberi mereka nama (seperti Orionpemburu atau Leo si singa) dan bercerita tentang mereka. Anda mungkin tahu beberapa cerita ini sebagai mitos, atau sebagai astrologi. Astrologi bisa menyenangkan untuk dipikirkan, tetapi berbeda dengan astronomi. Astrologi bukanlah sains!
Pengamat awal juga memperhatikan beberapa objek terang di langit yang tampak berkeliaran di antara bintang-bintang. Para filsuf Yunani kuno menyebut benda-benda ini sebagai “planet”, yang dalam bahasa Yunani berarti “pengembara”. Planet-planet adalah tetangga dekat kita, dan mereka memang bergerak. Mereka mengorbitMatahari, sama sepertiBumimelakukan.
2. Langit sangat luas dan jarak antar objek bisa sangat besar
Dengan mata telanjang, bintang-bintang terlihat seperti titik-titik kecil darilampu. Tapi bintang tidak kecil—mereka besar, bola gas yang terbakar, seperti Matahari kita. Mereka hanya tampak kecil karena mereka begitu jauh. Bintang terdekat dengan kitatata suryaadalah 4tahun cahayajauh, yaitu 20 triliun mil.
Semua bintang mungkin terlihat pada jarak yang sama, seolah-olah mereka ditempelkan di dinding kubah raksasa. Tapi itu juga ilusi. Beberapa bintang berjarak puluhan ribu tahun cahaya dari Bumi daripada yang lain. Anda dapat melihat ilusi ini sendiri dengan membangun Biduk Anda sendiri .
Bagaimana kita bisa tahu seberapa jauh sebuah bintang? Salah satu petunjuknya adalah kecerahannya. Bintang yang jauh terlihat lebih redup daripada jika kita dekat dengan mereka. Tapi petunjuk itu tidak terlalu bisa diandalkan, karena bintang sangat bervariasi dalam kecerahannya. Beberapa bintang yang menonjol di langit sebenarnya tidak terlalu jauh dibandingkan dengan bintang lain—mereka hanya sangat besar dan terang. Dan beberapa bintang di dekatnya redup. Faktanya, bintang tetangga terdekat Matahari kita, Proximus Centuri, sangat redup dan kecil sehingga kita membutuhkan teleskop untuk melihatnya!
Jadi para astronom mengandalkan pengukuran sesuatu yang disebut paralaks untuk mengetahui jarak bintang. Mereka melihat bintang terdekat dari dua tempat berbeda dan membandingkan posisinya relatif terhadap bintang lain yang jauh lebih jauh.
3. Segala sesuatu di luar angkasa bergerak sepanjang waktu
Anda mungkin merasa seperti sedang duduk diam, tetapi sebenarnya Anda terbang melintasi ruang angkasa dengan sangat cepat! Itu karena Bumi membawamu seperti pesawat luar angkasa.
Bumi berputar. Jika Anda berdiri di khatulistiwa, Anda dan titik di bawah kaki Anda akan berputar dengan kecepatan sekitar seribu mil per jam. Tapi Bumi juga mengorbit mengelilingi Matahari, bergerak lebih cepat: 67.000 mil per jam. Dan Matahari sendiri bergerak di sekitar pusat galaksi kita, membawa semua yang ada di tata surya, dengan kecepatan 490.000 mil per jam. Dan itu tidak semua. Galaksi kita,Bima Sakti, juga bergerak—dengan kecepatan 872.405 mil per jam. Gugus galaksi kita juga bergerak. Dan begitu juga segala sesuatu yang lain di alam semesta.
4. Gravitasi menyatukan semuanya
Jika Bumi bergerak begitu cepat, mengapa kita tidak terbang? Terima kasih gravitasi untuk itu.Gravitasiadalah gaya tarik menarik antara semua benda di alam semesta. Gravitasi suatu benda bergantung padamassa—jumlah totalnyaurusan, atau “barang”. Semakin besar massa benda, semakin kuat gaya gravitasinya. Dan semakin dekat dua benda, semakin kuat tarikan gravitasi di antara mereka. Gravitasi adalah apa yang membuat kaki Anda tetap di tanah—dan apa yang membuat Bumi dan planet-planet mengorbit mengelilingi Matahari, bukannya melayang jauh.
Ketika Anda melompat, Anda selalu jatuh kembali ke Bumi. Apa yang naik pasti turun, kan? Tidak terlalu! Sesuatu bisa naik dan tidak turun jika mencapai kecepatan lepas, kecepatan di mana ia terlepas dari tarikan gravitasi planet. Begitulah cara kerja roket. Mesin mereka dirancang untuk mendorong roket begitu keras sehingga bergerak cukup cepat untuk menjauh. Alam semesta penuh dengan bintang dan planet “pelarian” yang lolos dari gravitasi tetangganya.
5. Ada lebih banyak cahaya daripada yang bisa dilihat mata kita
Lampuadalah bentuk energi yang disebut radiasi elektromagnetik. Kita melihat objek karena memantulkan, atau memantulkan, cahaya ke mata kita. Tapi ada spektrum penuh radiasi elektromagnetik, dan mata kita hanya bisa mendeteksi sebagian kecil saja. Bagian itu—cahaya tampak—terdiri dari panjang gelombang cahaya yang berbeda yang kita anggap sebagai warna berbeda. Jika Anda menganggap spektrum elektromagnetik sebagai keyboard piano, cahaya tampak setara dengan satu oktaf. Objek di luar angkasa memancarkan atau memantulkan radiasi dari seluruh spektrum, termasuk ultraviolet (UV), inframerah, gelombang mikro, dan gelombang radio. Untuk melihat radiasi elektromagnetik yang tidak terlihat ini, kita perlu menggunakan alat khusus seperti teleskop gelombang mikro dan teleskop sinar gamma.
6. Alam semesta berisi hal-hal misterius yang tidak terlihat
Sejauh ini kita telah membicarakan hal-hal yang dapat kita deteksi dengan mata dan peralatan kita, seperti galaksi, bintang, dan planet. Benda-benda ini (dan bahkan pohon, anak anjing, dan diri kita sendiri) semuanya disebut materi. Tapi tahukah Anda bahwa ada hal-hal di alam semesta yang tidak dapat kita deteksi, tidak peduli instrumen apa yang kita gunakan? Mereka disebut materi gelap dan energi gelap.
Materi gelaptidak memancarkan cahaya seperti galaksi atau menyerap cahaya seperti lubang hitam. Para ilmuwan tahu itu ada karena memiliki tarikan gravitasi, seperti materi normal.
Energi gelapadalah tekanan misterius yang bekerja berlawanan dengan gravitasi, mendorong materi terpisah.
Para ilmuwan masih belum tahu banyak tentang materi gelap dan energi gelap, tetapi mereka bekerja keras untuk mencari tahu lebih banyak. Mungkin salah satu ilmuwan itu adalah Anda!
7. Dibutuhkan tim yang terdiri dari orang-orang yang bekerja sama untuk mempelajari alam semesta
Ketika Anda memikirkan seorang astronom, mungkin Anda membayangkan seseorang menggunakan teleskop untuk mengumpulkan data tentang benda-benda di langit. Beberapa astronom melakukan itu—mereka disebut astronom observasional . Tapi ada banyak jenis astronom lain juga! Apakah Anda suka membangun sesuatu? Membuat hal-hal bekerja? Menulis program komputer? Memecahkan persamaan? Ada astronom yang melakukan semua hal yang berbeda seperti ini.
Alam semesta sangat luas, dengan begitu banyak yang tersisa untuk dijelajahi! Di mana Anda ingin melihat selanjutnya?
