Sedikit Tentang Supernova

Bagaimana caranya mereka mengamati bahwa ekspansi Alam Semesta ini mengalami percepatan?

Mereka menggunakan metode konvensional yang sudah dikenal para astronom: mendetektsi sumber cahaya dari bintang yang jauh dan mengukur pergerakannya. Teknik ini pertama kali digunakan seorang astronom wanitaa Amerika Serikat di awal abad ke-20, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt yang tidak diizinkan menggunakan teleskop canggih, dipekerjakan untuk menganalisis hasil-hasil fotografi langit. Leavitt mempelajari ribuan bintang-bintang pulsarb di grup Cepheid dan menemukan bahwa yang paling terang memiliki pulsa lebih lama. Informasi ini digunakan Leavitt untuk menghitung tingkat keterangan (brightness) intrinsik gugus bintang Cepheids. Jika tingkat keterangan satu bintang sudah diketahui dan dijadikan acuan, maka jarak bintang tersebut ke bintang-bintang tetangganya dapat dihitung. Logika aturannya sederhana: makin redup (terhadap acuan), makin jauh dia.

Continue reading “Sedikit Tentang Supernova”

Hadiah Nobel Fisika 2011: Observasi Aselerasi Ekspansi Alam Semesta

NobelPrize2011-Physics-1

Pekan ini memang pekan hadiah Nobel. Setelah bidang kesehatan, hari Selasa, 5 Oktober 2011, Kerajaan Swedia mengumumkan pemenang hadiah Nobel Fisika. The Royal Swedish Academy of Sciences, institut yang ditunjuk oleh Alfred Nobel sebagai juri dalam wasiatnya, memberikan setengah medali Nobel fisika untuk

  • Saul Perlmutter (The Supernova Cosmology Project, Lawrence Barkeley National Laboratory dan University of California, Barkeley, California, Amerika Serikat)

dan setengah lainnya dibagi untuk

  • Brian Schmidt (The High-z Supernova Search Team, Australian National University, Weston Creek, Australia) dan
  • Adam Riess (The High-z Supernova Search Team, Johns Hopkins University dan Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, Amerika Serikat),

untuk karya mereka membuktikan aselerasi ekspansi Alam Semesta dengan pengamatan supernova.

Ekspansi Alam Semesta berarti Alam Semesta kita ini mengalami pengembangan dalam dimensi jarak – dapat dibayangkan balon yang ukuran volumenya bertambah. Aselerasi ekspansi berarti kecepatan pengembangannya bertambah cepat dari waktu ke waktu (percepatan).  (Baca: Horizon si kaki langit).

Latar belakang

Bagi orang kosmologi, atau yang berkecimpung dalam relativitas umum, ini adalah cerita lama. Albert Einstein (saat itu masih di Swiss/Jerman) sudah memprediksi ini pada tahun 1917, bahwa Alam Semesta kita ini dinamis. Artinya, kondisi fisisnya1 mengalami perubahan dari waktu ke waktu, boleh bertambah besar atau berkurang. Einstein yang tidak ingin Alam Semesta dinamis, tiga tahun kemudian memperbaiki teorinya dengan memperkenalkan faktor ? (kapital Lambda) yang kemudian hari disebut konstanta kosmologi. Konstanta ini, lewat sebuah konsistensi matematis, memberikan sebuah konsekuensi: ekspansi alam semesta itu mengalami percepatan.

Continue reading “Hadiah Nobel Fisika 2011: Observasi Aselerasi Ekspansi Alam Semesta”

Kuliah Kapita Selekta TF ITB 11 Sep 09

Hari Jumat kemarin, 11 September 2009, bertepatan delapan tahun setelah tragedi runtuhnya gedung kembar WTC di kota New York, Amerika Serikat, saya memberi kuliah Kapita Selekta di Program Studi Teknik Fisika ITB. Judul kuliah yang saya bawakan adalah “Welcome to the Dark Side of the Universe,” terinspirasi dari judul artikel di Majalah Nature edisi 19 Juli 2007.

Berikut abstrak kuliah saya.

Selamat Datang di Sisi Gelap Alam Semesta

Alam Semesta kita mengembang. Ya, kita tahu itu, terutama setelah Hubble (1929) menemukan bahwa galaksi-galaksi tetangga menjauhi kita (redshift). Fenomena ini dapat dijelaskan sebagai proses lanjutan dari Dentuman Besar (the Bigbang). Pengembangan ini suatu saat diprediksi akan dihentikan oleh gravitasi yang berasal dari materi di dalam Alam Semesta.

Namun, tidak begitu kenyataannya. Teleskop Space Hubble (1998) menyaksikan bahwa pengembangan ini mengalami percepatan dari waktu ke waktu. Ada kekuatan misterius, yang jauh lebih besar daripada gravitasi, yang menarik batas Alam Semesta sehingga semakin luas dan luas. Kekuatan misterius ini disebut dark energy.

Dark energy bukan satu-satunya misteri di Alam Semesta, yang lain dinamakan dark matter. Kedua kegelapan ini mendominasi 95% Alam Semesta, menyisakan 5% materi normal yang kita kenal dalam Tabel Periodik Atom plus radiasi. Bayangkan, teknologi yang dibangun oleh peradaban manusia berdasarkan materi yang 5% ini saja!

Tantangan bagi kita untuk menguak apa sebenarnya dark energy dan dark matter ini. Ini menyangkut pemahaman kita pada asal usul dan akhir Alam Semesta kita, dua pertanyaan terbesar  umat manusia semenjak dahulu kala. Fisika kita belum dapat mengidentifikasikan kedua kegelapan raksasa ini.  Apakah fisika kita yang salah, ataukah memang masih jauh dari lengkap?

Continue reading “Kuliah Kapita Selekta TF ITB 11 Sep 09”

Q&A: Dark Energy

Dark matter dan dark energy, topik yang semakin hangat dibicarakan orang-orang di jagad raya ini. Tidak ketinggalan, blog ini telah beberapa kali dibahas mengenai dua topik ini, terutama dark matter. Tidak heran beberapa pengunjung ada yang datang ke sini dari search engine dengan kata “dark matter”. Untuk memuaskan para pengunjung, saya terjemahkan secara lepas sebuah artikel yang dipublikasikan dalam majalah Nature edisi 2 Juni 2009 kemarin dalam rubrik “Q&A” (Question and Answer) yang membahas tentang dark matter dan dark energy. Tulisan ini saya bagi dua, yang pertama Q&A untuk dark matter dan kedua adalah Q&A untuk dark energy. Terjemahan ini bersifat subjektif (sesuai pemahaman saya), segala kesalahan mungkin dapat terjadi sehingga koreksi konstruktif dari para pembaca adalah masukan yang berharga. Continue reading “Q&A: Dark Energy”

Bagaimana Fisika Menjelaskan Dark Matter

Dalam ulasan sebelumnya (artikel “Melacak Sejarah dan Komposisi alam Semesta”), dark matter dan dark energy adalah dua fenomena yang teridentifikasikan dari analisis Latar Kosmik Gelombang Radio (Cosmic Microwave Background / CMB) yang dipetakan oleh Teleskop Satelit WMAP ( Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Belum banyak pengetahuan kita tentang dua fenomena ini, bahkan secara gamblang kita nyaris tidak tahu apa-apa tentang kedua hal ini. Lantas, bagaimana kita bisa mengindentifikasikan bahwa kedua benda ini ada sementara kita belum mengerti? Artikel ini menjelaskan bagaimana Fisika kita menjelaskan dark matter di Alam Semesta kita. Continue reading “Bagaimana Fisika Menjelaskan Dark Matter”