Jagat raya

Jagat raya/alam semesta/ cosmos adalah sebuah ruang tempat segenap benda langit berada, termasuk bumi tempat manusia hidup. Salah satu teori yang menjelaskan terbentuknya Jagat Raya adalah Teori Bing-Bang

Teori-teori asal mula jagat raya

• Teori ledakan hebat. Berbagai teori tentang jagad raya membentuk suatu bidang studi yang dikenal sebagai kosmologi. Enstein adalah ahli kosmologi modern pertama. Tahun 1915 ia menyempurnakan teori umumnya tentang relativitas, yang kemudian diterapkan pada pendistribusian zat di ruang angkasa. Pada tahun 1917 ditemukan bahwa ada massa bahan yang hampir seragam dimana keseimbangannya tak tentu antara kekuatan gaya gravitasi dan kekuatan dorong kosmis lain yang tak kenal. Pada tahun 1922 seorang ahli fisika Rusia memecahkan soal itu dengan cara lain. Ia mengatakan bahwa kekuatan tolak tidak berperan, bahkan jagad raya terus meluas dan seluruh partikel bergerak saling menjauh dengan kecepatan tinggi, sebab dengan kekuatan tarik gravitasi, perluasan tersebut dimulai dengan sebuah “Ledakan hebat”.

• Teori keadaan tetap. Ahli astronomi Inggris Hoyle menerangkan bahwajagad raya tidak hanya sama dalam ruang angkasa – asas kosmologi tetapi juga tidak berubah dalam waktu – asas kosmologi yang sempurna. Jadi asas kosmologi diperluas sedemikian rupa sehingga menjadi sempurna dan tidak bergantung pada peristiwa sejarah tertentu. Teori keadaan tetap berlawanan sekali dengan teori ledakan hebat. Didalam teori ledakan hebat, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh. Dalam teori keadaan tetap, harus diterima anggapan bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa diantara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Para ahli astronomi mengatakan bahwa zat baru itu ialah hidrogen, yaitu sumber yang menjadi asal-usul bintang dan galaksi.

Pembentukan zat di ruang angkasa yang kososng itu diterima dengan ragu-ragu oleh para ahli, sebab hal ini rupanya melanggar salah satu hukum fisika, yaitu hukum kekekalan zat.

“Zat yang tidak dapat diciptakan atau dihilangkan , tetapi hanyalah dapat diubah menjadi jenis zat lain atau menjadi energi”.

Sebaliknya, sulit pula untuk menyanggah secara langsung proses pembentukan zat itu, karena berkesinambungan menurut teori keadaan tetap, jumlah zat sangat lambat bertambahnya, kira-kira satu atom setiap seribu juta tahun dalam satu volume ruang angkasa.


Kritikan teori-teori pembentukan jagat raya,

• Teori ledakan hebat.

Kritikan pertama teori ledakan hebat adalah umur jagad raya yang dihitung secara matematik. Para penganut teori ledakan hebat berpendapat bahwa metode pendataan bintang ini masih kurang begitu seksama dan dengan demikian mereka menganggap bahwa hal itu bukan suatu ancaman berat bagi gagasannya.
Kritikan kedua, bahwa pernyataan tentang semua zat dimampatkan dalam suatu massa padat sangat sulit dipahami. Ledakan dan pergerakan massa ini dapat digambarkan dengan terbangnya proyektil yang ditembakkan dari permukaan bumi.
Ada beberapa kemungkinan yang terjadi, yakni:
Terbangnya begitu cepat, sehingga mudah meleaskan gravitasi bumi dan bergerak sangat cepat memasuki ruang angkasa.
Hampir tidak menghindar dari pengaruh bumi dan terus bergerak sangat lambat kearah luar.
Mungkin tak pernah dapat membangkitkan kecepatan untuk bebas dari gravitasi bumi. Proyektil melambat, lalu berhenti dan jatuhpada kecepatan yang bertambah.

• Teori keadaan tetap.

Teori tidak menyatakan bahwa sifat rata-rata berbagai galaksi yang dekat dan jauh akan berbeda. Hal ini tidak dapat dijelaskan bahwa dengan dasar teori ledakan hebat yang menyatakan bahwa galaksi mengalami evolusi. Dan terbatasnya kecepatan cahaya, galaksi tersebut pada masa yang berbeda, sehingga galaksi yang sangat jauh, sejauh ribuan tahunan cahaya, dan dalam waktu ribuan juta tahun lalu, menyebabkan ciri-cirinya berbeda.

Pandangan manusia tentang Jagat Raya

• Pandangan Antroposentris ( Antropos = manusia, centrum/centris =pusat)

Antroposentris adalah pandangan yang menyatakan bahwa manusia sebagai pusat segalanya di alam ini. Anggapan ini dimulai sejak manusia primitif, waktu manusia mulai menyadari ada Bumi dan langit, matahari, bulan, bintang, dan bumi, dianggap serupa dengan bangsa hewan, tumbuhan, dan dengan dirinya sendiri.

• Pandangan Geosentris ( geo = bumi )

Geosentris adalah pandangan yang menganggap bumi sebagai pusat jagat raya. Semua benda langit mengelilingi bumi, dan semua kekuatan alam berpusat di bumi. Anggapan ini dimulai lebih kurang abad ke-6 sebelum masehi saat para ilmuwan tertarik kepada alam sekitarnya. Beberapa ahli pendukung anggapan geosentris antara lain : Socrates, Plato, Aristoteles, Tales, Anaximander, dan Pytagoras.

• Pandangan Heliosentris ( helios = matahari)

Heliosentris adalah pandangan yang menyatakan bahwa pusat jagat raya adalah matahari. Ini berarti pergeseran pandangan yang dianggap revolusioner pada waktu itu yang menggantikan kedudukan bumi; sebagai akibat makin majunya alat peneliti dan sifat ilmuwan yang kritis.
Pelopor pandangan ini adalah Nicolaus Copernicus

• Pandangan Galaktosentris

Galaktosentris yaitu pandangan yang menyatakan bahwa pusat alam semesta adalah galaksi.
Pandangan ini merupakan hasil kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi

Satuan Jarak di Jagat Raya 
Satuan yang digunakan dalam mengukur jarak jagat raya adalah
Satuan Astronomi (SA) atau Astronomical Unit (AU).
Satu satuan astronomi adalah satu kali jarak rata-rata bumi ke matahari ( ± 150.000.000 km).
1 SA = 15 X 10 7 km. Biasanya hanya digunakan untuk menghitung jarak benda-benda langit yang terdapat dalam sistem tata surya
Tahun Cahaya (TC)
Satu satuan tahun cahaya ialah jarak yang ditempuh cahaya selama satu tahun.
1 TC = 3406 X 10 15 km. Dapat digunakan untuk mengukur jarak antar bintang
Paralaks Second (Parsec = Pc)
Paralaks (detik busur) adalah pergeseran sebuah benda yang sangat jauh bila dilihat oleh pengamat yang tempatnya bergeser terhadap benda, dan bukan karena benda tersebut bergesar. 1 Parsec = 3, 26 tahun cahaya = 206.265 SA . Metode paralaks dapat digunakan untuk mengukur jarak sebuah bintang dari bumi.

Galaxy
Dalam ilmu astronomi galaksi diartikan sebagai suatu sistem yang terdiri dari bintang-bintang, gas dan debu yang amat luas, dimana anggotanya mempunyai gaya tarik menarik (gravitasi). Matahari bersama-sama 9 buah planet yang mengitarinya merupakan anggota dari sebuah galaksi yang diberi nama Galaksi Bima Sakti.

Bentuk-bentuk galaksi.
Secara garis besar, menurut morfologinya, galaksi dibagi menjadi 3 tipe, yaitu: tipe galaksi spiral, galaksi elips, dan galaksi tak-beraturan. Pembagian tipe ini berdasarkan bentuk / penampakan galaksi-galaksi tersebut. Galaksi-galaksi yang diamati dan dipelajari oleh para astronom sejauh ini terdiri dari sekitar 75% galaksi spiral, 20% galaksi elips, dan 5% galaksi tak beraturan. Namun ini bukan berarti galaksi spiral adalah galaksi yang paling banyak terdapat di alam semesta ini.
Sesungguhnya yang paling banyak terdapat di alam semesta ini adalah galaksi elips. Jika kita mengambil volume ruang angkasa yang sama, kita akan menemukan lebih banyak galaksi elips daripada galaksi spiral. Hanya saja galaksi tipe ini banyak yang amat redup, sehingga amat sulit untuk diamati.

• Tipe galaksi spiral

Galaksi spiral merupakan tipe yang paling umum dikenal orang. Mungkin karena bentuk spiralnya yang indah itu. Jika kita mendengar kata galaksi, biasanya yang terbayang adalah galaksi tipe ini. Galaksi kita termasuk galaksi spiral. Bagian-bagian utama galaksi spiral adalah halo, bidang galaksi (termasuk lengan spiral), dan bulge (bagian pusat galaksi yang menonjol). Anggota galaksi spiral adalah bintang-bintang muda dan tua. Bintang-bintang tua terdapat pada gugus-gugus bola yang tersebar menyelimuti galaksi.
Gugus bola adalah kumpulan bintang-bintang yang berjumlah puluhan sampai ratusan ribu bintang yang lahir bersama-sama, mengumpul berbentuk bola. Gugus-gugus bola inilah yang membentuk halo bersama sama dengan bintang-bintang yang tidak terdapat di bidang galaksi. Bintang-bintang muda terdapat di lengan spiral galaksi yang berada di bidang galaksi. Bintang-bintang muda ini masih banyak diselimuti materi antar bintang, yaitu bahan yang membentuk bintang itu. Bulge pada galaksi spiral adalah bagian yang paling padat. Pada Bima Sakti, pusat galaksi terletak di arah Rasi Sagittarius, tetapi kita tidak dapat mengamatinya dengan mudah, karena materi antar bintang banyak menyerap cahaya yang berasal dari pusat galaksi itu.
Galaksi spiral berotasi dengan kecepatan yang jauh lebih besar dari galaksi elips. Kecepatan rotasinya yang besar itulah yang menyebabkan galaksi ini memipih dan membentuk bidang galaksi. Besar kecilnya kecepatan rotasi pada galaksi spiral ini bergantung pada massa galaksi tersebut. Kecepatan rotasi tiap bagian galaksi spiral sendiri tidaklah sama. Semakin ke arah pusat galaksi, kecepatan rotasinya semakin besar. Contoh lain galaksi spiral selain dari Bima Sakti adalah galaksi Andromeda.
Andai saja kita bisa melihat galaksi Bima Sakti dari luar, kita akan melihatnya seperti bentuk galaksi Andromeda ini. Ukuran galaksi Andromeda ini sedikit lebih besar dari Bima Sakti. Galaksi Andromeda bersama-sama dengan Bima Sakti termasuk galaksi spiral raksasa. Jarak galaksi Andromeda ini sekitar 2,5 juta tahun cahaya. Untuk mengarungi jarak sejauh itu, cahaya memerlukan waktu 2,5 juta tahun. Ini berarti cahaya yang kita terima dari galaksi ini adalah cahaya yang dikirimnya 2,5 juta tahun yang lalu yang menggambarkan keadaan galaksi tersebut pada waktu itu.
Jarak yang merentang antara Bima Sakti dan Andromeda sejauh 2,5 juta tahun cahaya itu dalam ukuran astronomi masih terhitung dekat. Jarak ke galaksi-galaksi lainnya jauh lebih fantastis. Bahkan ada yang sampai milyaran tahun cahaya.

• Tipe galaksi elips

Sesuai dengan namanya, penampakan galaksi ini seperti elips. Tapi bentuk yang sebenarnya tidak kita ketahui dengan pasti, karena kita tahu apakah arah pandang kita dari depan, samping, atau atas dari galaksi tersebut. Yang termasuk tipe galaksi ini adalah mulai dari galaksi yang berbentuk bundar sampai galaksi yang berbentuk bola pepat. Struktur galaksi tipe ini tidak terlihat dengan jelas. Galaksi elips sangat sedikit mengandung materi antar bintang , dan anggotanya adalah bintang-bintang tua. Contoh galaksi tipe ini adalah galaksi M87, yaitu galaksi elips raksasa yang terdapat di Rasi Virgo.

• Tipe galaksi tak beraturan

Galaksi tak beraturan adalah tipe galaksi yang tidak simetri dan tidak memiliki bentuk khusus, tidak seperti dua tipe galaksi yang lainnya. Anggota dari galaksi tipe ini terdiri dari bintang-bintang tua dan muda. Contoh dari galaksi tipe ini adalah Awan Magellan Besar dan Awan Magellan Kecil, dua buah galaksi tetangga terdekat Bima Sakti, yang hanya berjarak sekitar 180.000 tahun cahaya dari Bima Sakti. Galaksi tak beraturan ini banyak mengandung materi antar bintang yang terdiri dari gas dan debu-debu.

Bintang
Sebagian terbesar bintang-bintang adalah matahari. Kesemuanya itu bersinar dengan cahaya sendiri. Beberapa bintang malah lebih besar dan lebih cemerlang daripada matahari kita. Tetapi karena jaraknya demikian jauh bintang-bintang itu hanya nampak sebagai bintik di langit. Didalam Bima Sakti massa terbesar terdiri dari gas atau sebagian gas tampak di sekitar bintang-bintang. Ini dinamakan kabut. Ada kabut lain yang terdapat di luar galaksi kita, misalnya kabut andromeda.
Ada berbagai ukuran bintang pada jarak yang berbeda-beda. Betelgeuse, di rasi Orion, garis tengahnya 550 kali garis tengah matahari. Karena berupa bintang merah yang sangat besar, Betelgeuse dikelompokkan sebagai Raksasa Merah. Antares di rasi scorpio, besarnya kira-kira 230 kali besar matahari. Suhu bintang-bintang ini lebih rendah dari pada suhu matahari; Betelgeus suhunya 40000 C dan Antares 35000 C. Suhu permukaan matahari sekitar 60000 C. Suhu pusatnya 150000000 C.
Jadi ukuran dan suhu bintang beraneka ragam. Bintang kerdil ialah bintang yang tak mengerut lagi, tetapi lambat laun kehilangan bahangnya. Matahari ialah sebuah bintang kerdil kuning. Raksasa merah dan kerdil putih adalah bintang yang jauh lebih tua daripada matahari.

Tata surya
Tata surya (bahasa Inggris: solar system) terdiri dari sebuah bintang yang disebut matahari dan semua objek yang yang mengelilinginya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, meteor, asteroid, komet, planet-planet kerdil/katai, dan satelit-satelit alami. Tata surya dipercaya terbentuk semenjak 4,6 milyar tahun yang lalu dan merupakan hasil penggumpalan gas dan debu di angkasa yang membentuk matahari dan kemudian planet-planet yang mengelilinginya.
Tata surya terletak di tepi galaksi Bima Sakti dengan jarak sekitar 2,6 x 1017 km dari pusat galaksi, atau sekitar 25.000 hingga 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Tata surya mengelilingi pusat galaksi Bima Sakti dengan kecepatan 220 km/detik, dan dibutuhkan waktu 225–250 juta tahun untuk untuk sekali mengelilingi pusat galaksi. Dengan umur tata surya yang sekitar 4,6 milyar tahun, berarti tata surya kita telah mengelilingi pusat galaksi sebanyak 20–25 kali dari semenjak terbentuk.
Tata surya dikekalkan oleh pengaruh gaya gravitasi matahari dan sistem yang setara tata surya, yang mempunyai garis pusat setahun kecepatan cahaya, ditandai adanya taburan komet yang disebut awan Oort. Selain itu juga terdapat awan Oort berbentuk piring di bagian dalam tata surya yang dikenali sebagai awan Oort dalam.

Hipotesis tentang asal-usul tata surya

• Hipotesis Nebula

Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Immanuel Kant(1724-1804) pada tahun 1775. Kemudian hipotesis ini disempurnakan oleh Pierre Marquis de Laplace pada tahun 1796. Oleh karena itu, hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis nebula Kant-Laplace. Pada tahap awal tata surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula. Unsur gas sebagian besar berupa hidrogen. Karena gaya gravitasi yang dimilikinya, kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu. Akibatnya, suhu kabut memanas dan akhirnya menjadi bintang raksasa yang disebut matahari. Matahari raksasa terus menyusut dan perputarannya semakin cepat. Selanjutnya cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam. Dengan cara yang sama, planet luar juga terbentuk.

• Hipotesis Planetesimal

Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlain dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa tata surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang hampir menabrak matahari.
Hipotesis Pasang Surut Bintang
Hipotesis pasang surut bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jean dan Herold Jaffries pada tahun 1917. Hipotesis pasang surut bintang sangat mirip dengan hipotesis planetisimal. Namun perbedaannya terletak pada jumlah awalnya matahari.

• Hipotesis Bintang Kembar

Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya tata surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil.
Sejarah penemuan
Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter dan Saturnus) telah dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Banyak bangsa di dunia ini memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang. Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus, seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori heliosentris, yaitu bahwa matahari adalah pusat alam semesta, bukan Bumi, yang digagas oleh Nicolaus Copernicus (1473-1543) sebelumnya. Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.
Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter.
Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya
Pada 1781, William Hechell (1738-1782) menemukan Uranus. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang mengganggu. Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Pluto kemudian ditemukan pada 1930. Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada 1978, Charon, satelit yang mengelilingi Pluto ditemukan, sebelumnya sempat dikira sebagai planet yang sebenarnya karena ukurannya tidak berbeda jauh dengan Pluto. Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil lain di belakang Neptunus (disebut objek trans-Neptunus) yang juga mengelilingi Matahari. Di sana mungkin ada sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai objek Sabuk Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit termasuk dalam Obyek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus, Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004).
Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan karena Obyek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena. Selain lebih besar dari Pluto, obyek ini juga memiliki satelit.

Jarak Planet Dengan Matahari
Daftar planet dan jarak rata-rata planet dengan matahari dalam tata surya adalah seperti berikut:
57,9 juta kilometer
ke Merkurius
108,2 juta kilometer
ke Venus
149,6 juta kilometer
ke Bumi
227,9 juta kilometer
ke Mars
778,3 juta kilometer
ke Jupiter
1.427,0 juta kilometer
ke Saturnus
2.871,0 juta kilometer
ke Uranus
4.497,0 juta kilometer
ke Neptunus
Terdapat juga lingkaran asteroid yang kebanyakan mengelilingi matahari di antara orbit Mars dan Jupiter.
Karena rotasinya terhadap sumbu masing-masing, garis khatulistiwa menjadi lingkar terpanjang yang terdapat di setiap planet dan bintang.

Gambaran umum Tata Surya (digambarkan tidak sesuai skala): Matahari, Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Ceres, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, dan Eris.




Rasi bintang
Rasi Bintang adalah konfigurasi khusus yang di bentuk berdasarkan garis-garis khayal di antara bintang-bintang yang berdekatan. Bentuk konfigurasi ini berbeda-beda dan seolah memiliki ruang tiga dimensi. Himpunan Astronomi Internasional telah menetapkan sebanyak 88 rasi bintang yang ada. Kesemua rasi tersebut berada dalam posisi yang berbeda-beda. Bentuk rasi bintang umumnya berdasarkan mitologi Yunani melalui simbol-simbol zodiak. Dari 88 rasi bintang yang ada, rasi bintang terluas aalah Hydra, sementara rasi bintang yang terkecil adalah Crux.

Gbr. Rasi bintang adalah sebagai berikut: