Home / Berita / Astronomi / Cepheid diantara Sekian Banyak Galaksi

Cepheid diantara Sekian Banyak Galaksi

Getaran sinar berwarna kuning yang terpencar oleh gugusan bintang-bintang yang disebut CEPHEID mengundang perhatian para pakar astronom sedunia. Cepheid adalah semacam sinar kosmik yang membentuk tongkat sepanjang satu yard, getarannya dapat mencapai jarak yang sangat jauh. melalui alat pendeteksi, para astronom mengobservasi Cepheid yang dipasang dekat galaksi. Dari observasi ini dapat dilihat bahwa bumi nampak lebih muda.

Cephed ditemukan 2 abad yang lalu. Tanggal 10 September 1784 seorang astronom kebangsaan Inggris, Edward Piggot mengamati variasi bentuk sinar Eta Aquila, bintang yang terletak dalam konstelasi Aquila. Sebulan kemudian, rekannya yang berusia 20 tahun, seorang yang tuli dan bisu bernama John Godricke, mendeteksi variasi yang sama dan Delta Cepheid pada konstelasi Cepheus. Cepheus berjarak ketimur lebih jauh, itulah sebabnya Godricke mendeteksinya berbulan-bulan. Dari hasil observasinya para astronom sepakat memberikan nama Cepheid untuk semua bintang yang mempunyai variasi sinar dan karakter yang sama.

Cepheid secara berkala dapat mem-bengkak dan menciut, disebabkan oleh perubahan temperatur bintang. Getarannya menghasilkan cahaya yang labil (turun-naik). Cahaya Cepheid meningkat tajam sampai pada titik maksium, turun perlahan mencapai titik minimum. Ada beberapa Cepheid yang bergetar satu kali sehari, dan ada yang bergetar dalam beberapa tulan.

Sebuah bintang akan mampu menerobos Cepheid jika massanya men-capai beberapa kali lipat massa matahari. Bintang seperti ini akan segera punah beberapa saat setelah kemunculannya. Itu sebabnya hanya galaksi yang sanggup melahirkan bintang-bintang baru yang memiliki Cepheid. Galaksi Bimasakti mempunyai sejumlah besar Cepheid, sebab ia merupakan galaksi yang selalu aktif menciptakan bintang-bintang baru.

BUKAN SEKEDAR BINTANG ANEH
Hal ini bisa dijadikan suatu hikmah bagi para astronom, sebab Cepheid ter-nyata lebih dari sekedar bintang anch. Cepheid dapat dijadikan petunjuak (indikator) yang berkualitas untuk mengetahui jarak suatu benda di luar angkasa. Para astronom sangat memerlukan indikator untuk mengetahui perkembangan bumi dan usianya. Dalam menghitung rata-rata ekspansi bumi, para astronom menggunakan suatu alat bernama HUBBLE KONSTAN, yang diluncurkan dalam beberapa km per-detik per-megaparsec (1 megaparsec = 326 juta tahun cahaya). Sebagai contoh bisa diambil 2 galaksi, galaksi pertama berjarak 1 megaparsec lebih jauh dari galaksi kedua. Jika Hubble Konstan menunjukkan harga 80, galaksi pertama akan bergeser sejauh 80 km/detik lebih cepat dari galaksi kedua.

Dalam menggunakan Hubble Konstan, para astronom perlu mengetahui kecepatan galaksi-galaksi tertentu yang bergerak menjauhi bumi dan sejauh mana gerakannya ter-sebut. Untuk menghitung rata-rata pergeseran galaksi dapat dilakukan dengan menentukan sekelompok sinar merah dari galaksi-galaksi tersebut. Masalahnya hanyalah bagaimana menentukan jauhnya galaksi itu dan dimana Cepheid akan muncul?

Henrietta Leavitt, scorang astronom dari Universitas Harvard, menyelidiki Cepheid dalam sebuah galaksi bernama “Small Magellanic Cloud” (SMC), salah satu diantara 10 galaksi yang mengorbit bumi. Seperti halnya Bimasakti, SMC mampu melahirkan bintang-bintang baru yang mempunyai sejumlah besar Cepheid. Pada tahun 1907, Leavitt menemukan sesuatu yang menakjubkan dalam Cepheid, cahayanya memiliki periode getaran yang lebih panjang dari Cepheid-Cepheid lainnya. Hal ini terjadi karena Cepheid dalam SMC berjarak hampir sama dengan bumi. Cepheid yang berperiode lebih panjang bersinar lebih terang dari Cepheid yang berperiode singkat. Untuk mengetahui jarak SMC, para astronom mengambil kesimpulan dari, cahaya intrinsik Cepheid dengan periode yang sudah diketahui (periode dari beberapa Cepheid menuniukkan cahaya intrinsiknya). Dari referensi tersebut, mereka dapat menghitung jarak Cepheid pada galaksi-galaksi lainnya. Diawal tahun ini, para astronom yang dipimpin oleh Barry Madore dari Institut Teknologi California dan Wendy Freedman dari Observatorium Carnagie di California menggunakan gelombang infra merah untuk mengobservasi Cepheid dalam Large Magellanic Cloud (LMC), galaksi terdekat dengan bumi. Dari observasi ini mereka dapat menentukan cahaya intrinsik Cepheid. Diperkirakan bahwa galalcsi berjarak 163.000 tahun cahaya.

Galaksi-galaksi terdekat dikelompokkan dalam Grup Lokal, suatu koleksi dari 30 galaksi, termasuk Bimasakti dan Andromeda.

Andromeda memiliki banyak Cepheid, Madore dan Reedman memperkirakan jaraknya sejauh 2,5 juta tahun cahaya. Sedangkan galaksi M33, galaksi ketiga terbesar dari Grup Lokal sejauh 2,8 juta tahun cahaya, 1 juta tahun cahaya lebih dekat dari perkiraan 10 tahun yang lalu.

Cepheid dikelompokkan dalam dua kelompok galaksi terdekat, ialah Galaksi Sculptor dan Galaksi M81. Galaksi Sculptor sebagian besar anggotanya terletak di sebelah selatan Bimasakti. Raja dari Galaksi Sculptor bentuknya sangat menarik, terletak pada Galaksi Spiral NGC 253 yang lebih kecil dari Bimasakti. Banyak periode getaran Cepheid dalam Galaksi Sculptor yang tidak diketahui, sebab galaksi ini terletak di sebelah selatan bumi. Meskipun di sana sudah ada observatorium, na-mun mereka masih belum me-ngetahuinya, mereka hanya mampu mendeteksi 1 galaksi, yaitu galaksi Spiral NGC 300. Diperkirakan jaraknya 7 juta tahun cahaya. Selanjutnya mereka akan mendeteksi kem-bali 2 galaksi lainnya, yaitu NGC 247 dan NGC 7793.

Sementara Grup M81, namanya diambil dari Raksasa Galaksi Spiral dekat Galaksi Big Dipper. M81 terletak di belahan bumi bagian utara.

Para astronomi kini telah mengetahui jarak beberapa galaksi dalam Grup Lokal, Sculptor dan M81. Tapi gerakan-gerakannya tak dapat digunakan untuk mengkalkulasi Hubble Konstant, karena galaksi-galaksi tersebut mempunyai gaya tarik yang kuat. hal ini mengakibatkan galaksi Andromeda bergerak semakin menjauhi bumi pada akhirnya Grup Lokal, Sculptor dan M81 tertarik oleh gaya yang ditimbulkan galaksi Virgo Cluster, yang terletak antara 40 sampai 70 juta tahun cahaya. Para astronom mencoba mengukur Hubble Konstanta selama beberapa tahun dengan meng-amati sekumpulan Virgo Cluster (Cluster = sekumpulan bintang kecil membentuk tandan). Pusat dari Cluster ini dinamakan Local Supercluster, sekumpulan galaksi yang menggumpal membentuk cerutu, termasuk didalam-nya Bimasakti, Grup Lokal, Sculptor dan M81. Letaknya berdekatan dengan tepi Local Supercluster. Sedangkan Virgo Cluster agak jauh lagi, dan gaya gravitasinya relatif kecil. Sayang sekali jarak Virgo Cluster belum diketahui pasti. Seandainya para astronom telah mengetahuinya, akan dapat mengkalkulasi Hubble Konstant antara 10 sampai 20 persen.

USIA BUMI YANG RELATIT MUDA
Dengan terbacanya angka yang tinggi pada Hubble Konstant, mcnun-jukan bahwa bumi mempunyai usia yang masih muda. Seberapa mudakah bumi kita? Tergantung dari berat jenis mass bumi, yang disebut omega ( ). Gaya tarik massa bumi dapat memperlambat laju ekspansi bumi. Titik kritis berat jenis terjadi saat menunjukkan harga 1. Jika harga lebih dari 1 maka massa bumi naik, beberapa saat akan berhenti berekspansi, dan sedikit demi sedikit akan runtuh. Namun jika harga kurang dari 1, bumi akan selalu berekspansi.

Untuk mengetahui usia bumi, kita perlu berpedoman pada 2 hal, yaitu: harga rata-rata ekspansi dan harga. Jika berharga jauh diatas nol, bumi harus dapat digerakkan lebih cepat dari keadaan sekarang, sebab massa bumi akan berekspansi begitu lambat. Jika berharga lebih tinggi lagi, berarti bumi akan lebih muda lagi, sesuai dengan harga yang diperlihatkan Hubble Konstant. Banyak astronom yang ber-keyakinan bahwa terletak antara 0,2 sampai 1,0. Jika Hubble Konstant bernilai 80 dan = 0,2 berarti usia bumi sekitar 10 Milyar tahun. Tapi jika = 1,0 berarti usia bumi 8 milyar tahun. Jadi dapat dikatakan bahwa usia bumi antara 8 dan 10 milyar tahun apabila Hubble Konstant bernilai 80 dan stan-dar kosmologi itu benar, dengan kata lain jika peristiwa Big Bang telah terjadi dan usia bumi hanya bergantung pada Hubble Konstan dan…

Namun hal ini menimbulkan dilema besar. karena berarti bumi lebih muda dari perkiraan yang diambil melalui perhitungan bintang Cluster Globe (sekumpulan bintang tua yang bergumpal rapat), bahwa usia bumi 15 milyar tahun.

Ada 4 masalah dalam hal ini. Pertama, bahwa perkiraan Cluster Globe kemungkinan salah perhitungan. Mereka selalu mengerjakan berdasarkan teori Evolusi dan Struktur Bintang, yang memiliki banyak kekurangan.

Kedua bisa jadi Hubble Konstantnya yang salah, yang menunjukkan harga 50/60, dan usia bumi dikatakan sekitar 15 milyar tahun. Para astronom nampaknya terlalu percaya pada alat tersebut.

Ketiga adanya sebuah alat Fudge Factor dan dikenal sebagai Cosmological Constant, alat inipun masih diragukan kebenarannya. Jika Hubble Konstant dan usia bumi 10 milyar tahun, namun dalam Cosmological Constant tercatat 5 milyar tahun lebih muda. Ironisnya banyak astronom yang menggunakan alat tersebut.

Faktor yang ke-4, yaitu timbulnya pendapat bahwa Big-Bang belum terjadi. Hal ini bisa dibuktikan berdasarkan eksplorasi waktu dan perhitungan Big-Bang, bahwa Big-Bang hanya terjadi di masa mendatang.

Ternyata usia bumi memang masih belum jelas. Salah satu cara yang mungkin mampu mendeteksinya adalah menggunakan Cepheid. Saat ini Teleskop Hubble Ruang Angkasa Milik NASA telah dipersiapkan untuk mendapatkan petunjuk Cepheid dalam kelompok Virgo. Saat ini Cepheid menjadi kunci terpenting guna menjawab satu pertanyaan besar yang menyelimuti pikiran para pakar astronom modern di abad ke-20 ini, yaitu: Usia Bumi ….. ! !! !

Hidayatullah/dari berbagai sumber

Sumber: Majalah AKU TAHU/ PEBRUARI 1993

Share
%d blogger menyukai ini: