Bagaimana “Big Bang” Disimpulkan

“Big bang” banyak dibicarakan sebagai awal dari alam semesta, ketika sebuah titik yang luar biasa kecil meledak dengan dahsyat, mengembang dan menjadi galaksi, bintang, planet dan bumi yang kita huni.
Tetapi jika kejadiannya lebih dari 10 milyar tahun yang lalu, bagaimana manusia sekarang bisa menyimpulkan skenario penciptaan tersebut?
Hubble
Pada tahun 1920-an Edwin Hubble mengukur jarak berbagai galaksi terhadap bumi. Ia lalu membandingkan hasilnya dengan gerak mereka. Ternyata galaksi-galaksi itu melaju menjauhi bumi. Yang menarik, kecepatan geraknya tidak sama, melainkan semakin jauh dari bumi, semakin cepat galaksi menjauhi bumi.
Apakah ini berarti bumi merupakan pusat semesta yang ditinggal pergi oleh para galaksi? Bukan. Bayangkan sebuah balon karet yang kempis dan kulitnya digambari bintik-bintik. Jika balon ditiup, bintik-bintik itu merenggang satu terhadap lainnya. Dipandang dari titik tertentu, bintik yang jauh akan lebih banyak bergeser ketimbang bintik yang dekat. Ini gara-gara keseluruhan kulit balon meregang bersama-sama.
Jadi dari penelusuran Hubble, keseluruhan jagat raya sedang mengembang bersamaan. Kalau begitu, tentu setahun yang lalu ukurannya tidak sehebat sekarang, apalagi seabad yang lewat. Bila ditelusur mundur terus, agaknya ada saat ketika alam semesta berukuran kecil, bahkan sangat kecil.
Padahal gas yang dimampatkan akan naik suhunya, coba rasakan tabung pompa pada saat kita memompa ban. Apalagi jika yang memampat itu massa alam semesta yang luar biasa besar. Akan terbentuk gumpalan sangat panas dengan suhu lebih dari trilyunan derajat. Tampaknya alam semesta berawal dari satu titik super panas yang dengan cepat sekali mengembang. Ini yang disebut big bang.
Penzias
Gagasan tersebut harus didukung oleh petunjuk yang lain. Pada tahun 1964, Arno Penzias dan Robert Wilson menghadapi masalah dengan antena besar untuk menerima sinyal dari ruang angkasa. Sepertinya ada gangguan yang diterima, bandel, dan sama terus kekuatannya ke manapun antena dihadapkan ke langit. Penzias dan Wilson hampir kehilangan akal.
Setelah dilakukan analisis mendalam, ketemulah biang keladinya. Ceritanya, setiap barang yang merupakan benda hitam jika bersuhu tinggi akan memancarkan radiasi panas. Tangan yang didekatkan pada setrika panas dapat merasakan contoh radiasi dimaksud.
Puncak radiasi terletak pada panjang gelombang tertentu, dan harga panjang gelombang ini dipengaruhi suhu benda. Semakin tinggi suhu, panjang gelombang semakin pendek. Lihat saja api sangat panas yang bercahaya biru (panjang gelombang pendek) dan api kurang panas yang merah (panjang gelombang lebih besar).
Menurut skenario big bang, jagat raya awalnya bersuhu 10³² Kelvin (273 Kelvin sama dengan 0 derajat Celsius). Oleh karena mengembang, temperaturnya turun, sehingga panjang gelombang radiasi terus membesar. 56.000 tahun setelah big bang, suhunya menjadi “hanya” 9000 K. Angka ini dekat dengan suhu permukaan matahari (6000 K) yang radiasinya berbentuk cahaya cemerlang.
Ketika diselidiki, gangguan pada antena Penzias dan Wilson berada di daerah gelombang mikro, yang panjang gelombangnya jauh lebih besar dari pada cahaya matahari. Dan temperaturnya ketemu 2,7 K. Ini dia suhu alam semesta pada zaman sekarang, tersebar rata di seluruh langit, merupakan sisa big bang 13,7 milyar tahun yang lalu.
Tak ayal lagi, teori big bang mendapatkan bukti yang kuat. Tentu masih ada petunjuk-petunjuk lain yang menunjang, misalnya hasil pengamatan oleh satelit COBE. Tetapi kontribusi Hubble, serta Penzias dan Wilson, memegang peran sangat penting. Penzias dan Wilson dianugerahi hadiah Nobel pada tahun 1978. Hubble tidak menerima Nobel, tetapi namanya diabadikan, antara lain untuk sebuah teleskop berkemampuan tinggi yang sejak tahun 1990 mengorbit bumi.

Sumber: netsains.com

Posted in: sains