1. Pengertian Alam Semesta
Alam semesta atau jagad raya dapat diartikan sebagai suatu ruangan yang maha besar, di mana di dalamnya terjadi segala peristiwa alam yang dapat diungkapkan manusia maupun yang belum dapat diungkapkan manusia.
2. Teori Terhentuknya Alam Semesta
Alam semesta terbentuk kira-kira ribuan juta tahun yang lalu bersamaan dengan adanya letusan-letusan besar. Ada beberapa teori yang menyatakan tentang terbentuknya alam semesta, antara lain sebagai berikut.
a. Teori Dentuman atau Teori Ledakan
Teori Dentuman menyatakan bahwa ada suatu massa yang sangat besar
yang terdapat di jagad raya dan mempunyai berat jenis yang sangat besar, karena adanya reaksi inti, massa tersebut akhirnya meledak dengan hebatnya. Massa yang meledak kemudian berserakan dan mengembang dengan sangat cepat serta menjauhi pusat ledakan atau inti ledakan. Setelah berjuta-juta tahun massa yang berserakan membentuk kelompok-kelompok dengan berat jenis yang relatif lebih kecil dari massa semula. Kelompok-kelompok tersebut akhirnya menjadi galaksi yang bergerak menjauhi titik intinya. Teori ini didukung oleh adanya kenyataan bahwa galaksi-galaksi tersebut selalu bergerak menjauhi intinya.
b. Teori Big Bang
Teori Big Bang dikembangkan oleh George Lemanie. Menurut teoni mi
pada mulanya alam semesta berupa sebuah primeval atom yang berisi materi dalam keadaan yang sangat padat. Suatu ketika atom mi meledak dan seluruh materinya tenlempar ke ruang alam semesta. Timbul dua gaya saling bertentangan yang satu disebut gaya gravitasi dan yang lamnnya dinamakan gaya kosmis. Dan kedua gaya tersebut gaya kosmis lebih dominan sehingga alam semesta masih akan ekspansi terus-menerus.
c. Teori Creatio Continua
Teori Creatio Continua dikemukakan oleh Fred Hoyle, Bendi, dan Gold. Teori ini menyatakan bahwa saat diciptakan alam semesta ini tidak ada. Alam semesta ini selamanya ada dan akan tetap ada atau dengan kata lain alam semesta tidak pernah bermula dan tidak akan berakhir. Pada setiap saat ada partikel yang dilahirkan dan ada yang lenyap. Partikel-partikel tersebut kemudian mengembun menjadi kabut-kabut spiral dengan bintang-bintang dan jasad-jasad alam semesta. Partikel yang dilahirkan lebih besar dan yang lenyap, sehingga mengakibatkan jumlah materi makin bertambah dan mengakibatkan pemuaian alam semesta. Pengembangan ini akan mencapai titik batas kritis pada 10 milyar tahun lagi. Dalam waktu 10 milyar tahun, akan dihasilkan kabut-kabut baru. Menurut teori ini 90% materi alam semesta adalah hidrogen dan hidrogenin, kemudian akan terbentuk helium dan zat-zat lainnya.
d. Teori Ekspansi dan Kontraksi
Teori ini berdasarkan adanya suatu siklus dari alam semesta yaitu massa ekspansi dan massa kontraksi. Diduga siklus ini berlangsung dalam jangka waktu 30.000 juta tahun. Pada masa ekspansi terbentuklah galaksi-galaksi serta bintang-bintangnya. Ekspansi tersebut didukung oleh adanya tenaga-tenaga yang bersumber dari reaksi inti hidrogen yang pada akhirnya akan membentuk berbagai unsur lain yang kompleks.
Pada masa kontraksi terjadi galaksi dan bintang-bintang yang terbentuk meredup sehingga unsur-unsur yang terbentuk menyusut dengan menimbulkan tenaga berupa panas yang sangat tinggi. Teori ekspansi dan kontraksi menguatkan asumsi bahwa partikel-partikel yang ada pada saat ini berasal dari partikel-partikel yang ada pada zaman dahulu.
3. Anggota Alam Semesta
Di dalam alam semesta terdapat banyak sekali benda-benda angkasa antara lain galaksi, bintang, planet, meteor, dan semua benda-benda yang ada di angkasa. Berikut akan diuraikan sekilas tentang galaksi dan bintang, sedangkan tata surya dan anggotanya akan dijelaskan pada sub bab tersendiri.
a. Galaksi
Galaksi adalah kumpulan benda-benda langit yang terdapat di alam semesta yang berjumlah jutaan bahkan milyaran. Menurut Fowler kira-kira 12.000 juta tahun lalu galaksi yang jumlahnya ribuan di alam semesta tidaklah seperti galaksi pada saat ini. Saat itu galaksi masih merupakan kabut gas hidrogen yang sangat besar yang berada di ruang angkasa. Kabut gas tersebut bergerak perlahan-lahan berputar pada porosnya sehingga keseluruhannya seolah-olah berbentuk bulat, dikarenakan gaya beratnya maka kabut gas hidrogen tadi mengadakan kontraksi di mana bagian luar dari kabut gas hidrogen tersebut banyak yang tertinggal. Di tempat yang rotasinya lambat atau mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-bintang.
Gumpalan kabut hidrogen yang sudah menjadi bintang juga melakukan rotasi secara perlahan dan mengadakan kontraksi. Panas yang dipancarkan dari bintang-bintang yang terbentuk tadi suhunya semakin menurun. Kemudian setelah berjuta-juta tahun bintang-bintang tersebut mempunyai bentuk seperti benda-benda di langit yang ada pada saat sekarang. Beberapa galaksi diantaranya telah dikenal dengan baik, misalnya galaksi Andromeda, galaksi Magellan, galaksi Ursa Mayor, galaksi Jauh, galaksi Black Eye, dan galaksi yang dikenal dengan galaksi kita (Our Galaxy), yaitu galaksi Bima Sakti atau galaksi Susunan Jalan Susu (The Milky Way System).
1) Galaksi Bima Sakti
Galaksi Bima Sakti ditemukan pada 18 Juli 1783, oleh seorang astronom Inggris William Hershel. Galaksi Bima Sakti terdiri atas 400 milyar bintang, dengan garis tengah sekitar 130.000 tahun cahaya (1 tahun Cahaya sama dengan 9.500 milyar kilometer). Galaksi Bima Sakti merupakan rumah bagi matahari kita beserta planet-planet yang mengelilinginya. Galaksi ini berbentuk spiral dengan ukuran rata-rata, dan selalu membentuk sebuah bintang baru setiap tahunnya.
2) Galaksi Magellan
Galaksi Magellan adalah galaksi yang paling dekat dengan galaksi Bimasakti. Jaraknya kurang lebih 150.000 tahun cahaya dan berada di belahan langit selatan. Galaksi ini memiliki bentuk tak beraturan.
3) Galaksi Ursa Mayor
Galaksi Ursa Mayor berjarak 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi Bimasakti. Galaksi ini mempunyai bentuk elips dan rapat.
4) Galaksi Andromeda
Galaksi Andromeda dikategorikan sebagai galaksi raksasa, karena memiliki diameter sekitar 200 ribu tahun cahaya atau dua kali lebih besar dari galaksi Bima Sakti. Andromeda memiliki massa 300 sampai 400 biliun kali massa matahari. Bentuknya yang bulat khas dan ukurannya yang besar membuat galaksi ini mudah diamati dengan menggunakan teleskop sederhana. Galaksi Andromeda berjarak 2,5 tahun cahaya dari galaksi Bima Sakti.
5) Galaksi Jauh
Galaksi ini terletak lebih dari 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi Bima Sakti, dan termasuk galaksi Jauh. Contoh galaksi jauh lainnya yaitu galaksi Silvery, Triangulum, dan Whipool.
6) Galaksi Black Eye (Mata Hitam)
Pada tahun 1781 seorang astronom Prancis, Charles Messier, melakukan survei pemotretan terhadap galaksi dan nebula. Di antara galaksi-galaksi yang telah ditemukan oleh Messier, ada satu galaksi yang memiliki sifat yang aneh yaitu memiliki cincin kabut dan berwarna gelap. Cincin kabut tersebut mengelilingi intinya yang terang benderang, karena tampak seperti mata manusia, Messier memberi nama galaksi tersebut Black Eye (Mata Hitam). Galaksi ini termasuk galaksi spiral dengan lengannya seperti belalai yang menjulur dari inti yang terang. Jarak galaksi Mata Hitam dan bumi sekitar 17 juta tahun cahaya.
Menurut bentuknya galaksi dibagi menjadi empat yaitu galaksi berbentuk spiral, elips, tak beraturan, dan spiral berpalang.
1) Galaksi spiral merupakan tipe galaksi yang paling umum dikenal. Bagian utama galaksi spiral adalah halo, bidang galaksi (lengan spiral), dan bulge (bagian pusat galaksi yang menonjol). Contoh galaksi tipe ini adalah galaksi Bima Sakti dan galaksi Andromeda.
2) Galaksi elips, sesuai dengan namanya penampakannya seperti elips, tetapi bentuk sebenarnya belum diketahui. Contoh galaksi tipe elips adalah galaksi M87, yaitu galaksi elips raksasa yang terdapat di Rasi Virgo.
3) Galaksi tak beraturan, adalah tipe galaksi yang tidak simetri dan tidak memiliki bentuk khusus. Anggota dari galaksi ini terdiri atas bintang-bintang tua dan bintang-bintang muda. Contoh dari galaksi tipe ini adalah Awan Magellan Besar dan Awan Magellan Kecil, dua buah galaksi yang letaknya paling dekat dengan galaksi Bima Sakti.
4) Bentuk spiral berpalang, galaksi ini memiliki lengan-lengan spiral keluar dari bagian ujung suatu pusat, kira-kira 18% dari jumlah galaksi merupakan spiral-spiral ataupun spiral-spiral yang terpotong.
Galaksi mempunyal ciri-ciri sebagai berikut.
1) Galaksi-galaksi terlihat di luar jalur bintang Kali Serayu, sejauh ratusan ribu, bahkan jutaan tahun cahaya dari matahari.
2) Galaksi-galaksi mempunyai cahaya sendiri, bukan cahaya fluorescensi (cahaya pantulan).
3) Galaksi-galaksi mempunyai bentuk tertentu, yang selalu mempunyai inti yang bercahaya di pusatnya, sehingga mudah untuk dikenali.
4) Jarak antargalaksi jutaan tahun cahaya.
b. Bintang
Bintang adalah sebuah benda langit yang dapat memancarkan cahaya dan panas sendiri. Bintang-bintang berbeda ukuran dan sifatnya. Beberapa buah bintang lebih kecil dari bumi dan yang lainnya beribu-ribu kali lebih besar. Salah satu contoh bintang adalah matahari.
Bintang-bintang terbentuk dari kabut debu dan gas yang sangat besar yang disebut nebula. Terbentuknya bintang diawali dengan penumpukan debu dan gas, karena adanya gaya yang kuat, sehingga mendorong debu dan gas menjadi sebuah bola raksasa. Di setiap tempat gaya itu mendorong ke arab pusat bola sehingga tekanan di pusat semakin membesar. Akibat tekanan yang besar maka suhu semakin meningkat sehingga pusat bola menjadi panas. Semakin mengecilnya bola akibat gaya tarik yang terus-menerus, menyebabkan bola panas menjadi mengecil. Debu dan gas yang terus menekan ke arah pusat menyebabkan naiknya suhu dan tekanan di pusat bola. Setelah beberapa waktu gas tersebut menjadi panas menyala dan terbentuklah bintang baru.
