Ilmu Astronomi adalah studi tentang segala sesuatu di alam semesta di luar atmosfer bumi. Itu termasuk benda-benda yang bisa kita lihat dengan mata telanjang, seperti Matahari, Bulan, planet-planet, dan bintang-bintang. Ini juga termasuk objek yang hanya bisa kita lihat dengan teleskop atau instrumen lain, seperti galaksi yang jauh dan partikel kecil. Dan itu bahkan mencakup pertanyaan tentang hal-hal yang tidak bisa kita lihat sama sekali, seperti materi gelap dan energi gelap.
Baca Juga: Alasan Utama Kenapa Harus Mempelajari Ilmu Astronomi
Apa Itu Astronomi?
1. Saat kita melihat ke langit malam, kita melihat pola dan ingin menjelaskannya
Pengamat awal melihat langit malam melihat pola di bintang-bintang. 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 Orion si pemburu atau Leo si singa) dan bercerita tentang mereka. Kalian 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 mengorbit Matahari, seperti halnya Bumi.
2. Langit sangat luas dan jarak antar objek bisa sangat besar
Untuk mata telanjang, bintang-bintang terlihat seperti titik-titik kecil cahaya. Tapi bintang tidak kecil—mereka besar, bola gas yang terbakar, seperti Matahari kita. Mereka hanya tampak kecil karena mereka begitu jauh. Bintang terdekat dengan tata surya kita berjarak 4 tahun cahaya, yaitu 20 triliun mil.
Biduk bersinar terang di bidang bintang di langit malam.
Bintang-bintang Biduk semuanya mungkin terlihat pada jarak yang sama, seolah-olah mereka ditempelkan di dinding kubah raksasa.
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. Kalian dapat melihat ilusi ini sendiri dengan membangun Biduk Kalian sendiri.
Sebuah “tampilan samping” dari Biduk, dengan Bumi di satu sisi gambar, menunjukkan bahwa bintang-bintang berada pada jarak yang berbeda dari Bumi.
Tetapi jika Kalian melihat bintang yang sama dari tempat yang berbeda di alam semesta, Kalian akan melihat bahwa beberapa bintang berada miliaran mil lebih jauh daripada yang lain!
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
Kalian mungkin merasa seperti sedang duduk diam, tetapi sebenarnya Kalian terbang melintasi ruang angkasa dengan sangat cepat! Itu karena Bumi membawa Kalian seperti pesawat ruang angkasa.
Bumi berputar. Jika Kalian berdiri di khatulistiwa, Kalian dan titik di bawah kaki Kalian 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 belum semuanya. 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. Gravitasi adalah gaya tarik menarik antara semua benda di alam semesta. Gravitasi suatu benda bergantung pada massanya —jumlah total materinya, atau “benda”. 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 Kalian tetap di tanah—dan apa yang membuat Bumi dan planet-planet mengorbit mengelilingi Matahari, bukannya melayang jauh.
Ketika Kalian melompat, Kalian 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 dalam ilmu Astronomi. 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.
Baca Juga: Prospek Kerja Jurusan Astronomi
5. Ada lebih banyak cahaya daripada yang bisa dilihat mata kita
Cahaya adalah 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 Kalian 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 alat kita, seperti galaksi, bintang, dan planet. Benda-benda ini (dan bahkan pohon, anak anjing, dan diri kita sendiri) semuanya disebut materi. Tapi tahukah Kalian bahwa ada hal-hal di alam semesta yang tidak dapat kita deteksi, apa pun instrumen yang kita gunakan? Mereka disebut materi gelap dan energi gelap.
Materi gelap tidak memancarkan cahaya seperti galaksi atau menyerap cahaya seperti lubang hitam. Para ilmuwan tahu itu ada karena memiliki tarikan gravitasi, seperti materi normal.
Energi gelap adalah tekanan misterius yang bekerja berlawanan dengan gravitasi, mendorong materi terpisah.
Para ilmuwan masih tidak tahu banyak tentang materi gelap dan energi gelap, tetapi mereka bekerja keras untuk mencari tahu lebih banyak. Mungkin salah satu ilmuwan itu adalah Kalian!
7. Dibutuhkan tim yang terdiri dari orang-orang yang bekerja sama untuk mempelajari alam semesta
Ketika Kalian memikirkan seorang astronom, mungkin Kalian membayangkan seseorang menggunakan teleskop untuk mengumpulkan data tentang benda-benda di langit. Beberapa astronom melakukan itu—mereka disebut sebagai astronom observasional. Tapi ada banyak jenis astronom lain juga! Apakah Kalian suka membangun sesuatu? Membuat hal-hal bekerja? Menulis program komputer? Memecahkan persamaan? Ada astronom yang melakukan semua hal yang berbeda seperti ini.
