Enam Utusan dari Ruang Angkasa

OLEH KORESPONDEN SEDARLAH! DI JEPANG

UTUSAN-UTUSAN dari ruang angkasa terus-menerus datang. Mereka membawa serta informasi yang mengagumkan tentang jagat raya yang luas di sekeliling kita. Utusan-utusan ini, semuanya ada enam, melaju dengan kecepatan cahaya, 300.000 kilometer per detik. Salah satu di antaranya dapat dilihat, tetapi yang lain-lainnya tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Siapakah mereka?

Spektrum Elektromagnetik

Telah diketahui selama lebih dari 300 tahun bahwa bila cahaya melewati sebuah prisma, cahaya tersebut tampil dalam tujuh warna utama dari pelangi. Ini memperlihatkan bahwa cahaya biasa berisi tujuh warna dari pelangi sesuai urutan yakni merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Cahaya dianggap sebagai suatu aliran partikel-partikel yang tidak memiliki massa yang disebut foton, yang juga memiliki sifat gelombang. Jarak dari puncak gelombang yang satu ke puncak gelombang yang lain disebut panjang gelombang dan diukur dalam satuan yang disebut angstrom, disingkat Å. Satu angstrom sama dengan sepersepuluh miliar meter. Cahaya yang dapat dilihat berukuran antara 4.000 dan 7.000 angstrom, dan cahaya dari panjang gelombang yang berbeda-beda tampak sebagai warna-warna yang berbeda.​—Lihat ilustrasi, halaman 15.

Akan tetapi, foton dapat juga memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Arus foton, yang disebut radiasi elektromagnetik, diberi nama-nama yang berbeda bergantung pada panjang gelombangnya. Di bawah 4.000 angstrom, karena panjang gelombang menjadi lebih pendek daripada panjang gelombang dari cahaya yang dapat dilihat, gelombang-gelombang elektromagnetik secara progresif tampil sebagai radiasi ultraviolet (UV), sinar-X, dan sinar gamma. Bila lebih panjang dari 7.000 angstrom, gelombang-gelombang cahaya tidak lagi dapat dilihat tetapi dalam bentuk inframerah hingga dalam bentuk bagian radio dari spektrum elektromagnetik. Mereka adalah ”enam utusan” dari ruang angkasa. Mereka membawa informasi yang kaya tentang benda-benda langit. Mari kita sekarang melihat bagaimana utusan-utusan ini diselidiki untuk mendapatkan informasi yang berharga.

Cahaya yang Dapat Dilihat​—Utusan yang Pertama

Semenjak Galileo mengarahkan teleskopnya ke langit pada tahun 1610 hingga tahun 1950, para astronom terutama menggunakan teleskop-teleskop optik untuk mempelajari jagat raya. Mereka hanya mengenal bagian yang dapat dilihat dari spektrum elektromagnetik. Beberapa objek langit hanya dapat dilihat sangat redup melalui teleskop-teleskop optik, dan para astronom merekam gambar-gambar tersebut pada film fotografi untuk mempelajarinya. Kini, detektor-detektor elektronik yang dikenal sebagai alat pengkonversian cahaya (charge-coupled devices), yang 10 hingga 70 kali lebih sensitif daripada film fotografi, menjadi jauh semakin umum digunakan. Utusan yang dapat dilihat ini menyediakan informasi berkenaan kepadatan, temperatur, dan unsur-unsur kimia serta jarak bintang.

Untuk menerima cahaya, teleskop-teleskop yang bahkan lebih besar dibuat. Sejak tahun 1976, teleskop pemantul yang terbesar di dunia adalah teleskop yang berdiameter 5,90 meter yang ada di Zelenchukskaya Astrophysical Observatory, Rusia. Akan tetapi, pada bulan April 1992, teleskop optik pemantul yang baru bernama Keck,a selesai dibuat di Mauna Kea, Hawaii. Sebaliknya daripada memiliki cermin tunggal, teleskop Keck memiliki kombinasi dari 36 segmen cermin heksagonal. Segmen-segmen itu memiliki suatu diameter keseluruhan yang berukuran 10 meter.

Ada teleskop Keck kedua yang sedang dibangun di dekat teleskop yang semula, yang sekarang disebut Keck I, dan kedua teleskop tersebut mungkin dapat berfungsi sebagai interferometer optik. Kedua teleskop yang berdiameter 10 meter ini perlu dihubungkan melalui komputer, sehingga memungkinkan adanya daya pemisah yang sebanding dengan sebuah cermin tunggal berdiameter 85 meter. ”Daya pemisah”, atau ”resolusi”, memaksudkan kesanggupan untuk membedakan hal-hal yang kecil.

The Tokyo National Astronomical Observatory memiliki teleskop optik/inframerah berdiameter 8,3 meter yang sedang dibuat, Subaru (nama dalam bahasa Jepang untuk gugusan bintang Pleiades), di Mauna Kea. Teleskop ini akan memiliki sebuah cermin tipis yang ditunjang oleh 261 alat penggerak yang akan menyesuaikan bentuk cermin satu kali setiap detik agar dapat mengatasi perubahan apa pun pada permukaan cermin. Pembangunan dari teleskop-teleskop besar lainnya sedang berjalan, maka kita yakin dapat mempelajari lebih banyak dari utusan nomor satu​—cahaya yang dapat dilihat.

Gelombang Radio​—Utusan Kedua

Emisi gelombang radio dari Milky Way pertama kali ditemukan pada tahun 1931, tetapi baru pada tahun 1950-an para astronom radio mulai bekerja sama dengan para astronom optik. Dengan ditemukannya emisi-emisi radio dari ruang angkasa, maka apa yang tidak terlihat oleh teleskop-teleskop optik menjadi dapat diamati. Mengamati gelombang radio memungkinkan kita melihat pusat dari galaksi kita.

Panjang gelombang dari gelombang radio lebih besar dari panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat, dan karena itu dibutuhkan antena yang besar untuk menerima sinyal. Untuk digunakan dalam astronomi radio, antena berdiameter 90 meter atau lebih telah dibangun. Karena resolusinya kurang baik, bahkan dalam instrumen-instrumen seukuran itu, para astronom menghubungkan teleskop-teleskop radio secara berurutan menggunakan komputer dengan teknik yang disebut interferometri radio. Semakin besar jarak antarteleskop, semakin baik ketajamannya.

Salah satu penghubung semacam itu meliputi antena Nobeyama Radio Observatory yang berdiameter 45 meter di Jepang; antena yang berdiameter 100 meter di Bonn, Jerman; dan teleskop yang berdiameter 37 meter di Amerika Serikat. Jenis penggabungan ini disebut interferometri garis dasar yang sangat panjang (very long baseline interferometry atau VLBI), dan menghasilkan resolusi seperseribu detik arc (atau daerah dari lingkaran), atau kemampuan melihat dengan jelas suatu benda berukuran 1,8 meter persegi di bulan.b VLBI semacam itu dibatasi oleh diameter bumi.

Nobeyama Radio Observatory akan selangkah lebih maju dalam menerima utusan ini dengan menempatkan antena radio berdiameter 10 meter di ruang angkasa. Antena ini akan diluncurkan dari Jepang tahun 1996 dan akan dihubungkan dengan teleskop-teleskop radio di Jepang, Eropa, Amerika Serikat, dan Australia, menciptakan suatu garis dasar sejauh 30.000 kilometer. Dengan kata lain, penghubungan ini akan menyerupai satu teleskop raksasa yang besarnya tiga kali lipat besar bumi itu sendiri! Ini akan memiliki daya pemisah 0,0004 detik arc, yang berarti bahwa penggabungan ini akan mampu melihat dengan jelas suatu objek sebesar 70 sentimeter di bulan. Program Observasi Ruang Angkasa VLBI atau disingkat VSOP akan digunakan untuk memetakan dan mempelajari inti galaksi dan kuasar-kuasar yang diduga sebagai lokasi dari lubang hitam yang luar biasa besar. Sebagai utusan kedua dari jagat raya, gelombang radio tampil begitu spektakuler dan akan terus menyediakan informasi tentang sumber-sumbernya.

Sinar-X​—Utusan Ketiga

Observasi terhadap sinar-X pertama kali dilakukan pada tahun 1949. Karena sinar-X tidak dapat menembus atmosfer bumi, para astronom harus menunggu dikembangkannya roket dan satelit buatan untuk mendapatkan informasi dari utusan ini. Sinar-X dihasilkan pada temperatur yang sangat tinggi dan karena itu menyediakan informasi tentang atmosfer-atmosfer pada bintang yang panas, sisa-sisa supernova, gugusan galaksi, kuasar, dan lubang hitam teoretis.​—Lihat Sedarlah!, terbitan bulan Maret 1992, halaman 5-9.

Pada bulan Juni 1990, satelit Roentgen diluncurkan dan berhasil memetakan seluruh sinar-X di jagat raya. Informasi yang direkam menunjukkan adanya empat juta sumber sinar-X yang tersebar di seluruh angkasa. Akan tetapi, terdapat suatu pijaran cahaya yang tidak dikenal sebagai latar belakang di antara sumber-sumber ini. Itu bisa jadi berasal dari gugusan-gugusan kuasar, yang dianggap sebagai inti energi dari galaksi-galaksi di dekat apa yang disebut oleh beberapa astronom sebagai ”tepian jagat raya yang dapat dilihat”. Pada waktunya, kita dapat berharap untuk menuai lebih banyak informasi dari utusan sinar-X.

Radiasi Inframerah​—Utusan Keempat

Observasi inframerah pertama dilakukan pada tahun 1920-an. Karena uap air menyerap radiasi inframerah, maka untuk hasil yang terbaik, satelit-satelit yang mengorbit digunakan untuk menyelidiki utusan ini. Pada tahun 1983, Satelit Astronomis Inframerah (IRAS) digunakan untuk memetakan seluruh langit inframerah dan menemukan 245.389 sumber inframerah. Kira-kira 9 persen (22.000) dari objek-objek tersebut rupanya adalah galaksi-galaksi yang jauh.

Teleskop-teleskop optik tidak dapat melihat menembus seluruh wilayah yang dipenuhi gas dan debu di ruang angkasa. Meskipun demikian, utusan keempat ini memungkinkan teleskop ini ”melihat” lebih jauh menembus debu dan khususnya penting sekali dalam mengamati pusat dari galaksi kita. Para ilmuwan merencanakan untuk mengorbitkan sebuah teleskop inframerah yang disebut Fasilitas Teleskop Inframerah Ruang Angkasa, yang 1.000 kali lebih sensitif daripada IRAS.

Radiasi Ultraviolet​—Utusan Kelima

Observasi astronomis pertama dari radiasi ultraviolet (UV) dibuat pada tahun 1968. Lapisan ozon mencegah sebagian besar dari radiasi ini agar tidak mencapai permukaan bumi. Teleskop Ruang Angkasa Hubble, yang diluncurkan pada bulan April 1990, dilengkapi untuk mengamati radiasi yang dapat dilihat maupun radiasi ultraviolet dan akan diarahkan ke 30 kuasar yang berjarak sekitar sepuluh miliar tahun cahaya.c Dengan kata lain, mengamati utusan ultraviolet ini akan memungkinkan kita melihat seperti apa jagat raya ini sepuluh miliar tahun yang lalu. Diharapkan bahwa utusan ini akan menyingkapkan banyak misteri dari jagat raya.

Sinar Gamma​—Utusan Keenam

Sinar gamma adalah radiasi energi tinggi yang memiliki panjang gelombang yang sangat pendek. Untungnya, atmosfer mencegah sebagian besar dari sinar-sinar yang berbahaya ini sehingga tidak mencapai permukaan bumi. Utusan ini berkaitan dengan peristiwa-peristiwa yang hebat di jagat raya. Pada tanggal 5 April 1991, National Aeronautics and Space Administration meluncurkan Observatorium Sinar Gamma ke ruang angkasa. Ini akan mengamati peristiwa-peristiwa yang terjadi di sekeliling kuasar, supernova, pulsar, lubang hitam teoretis, dan objek-objek lain yang jauh.

Menjelang abad ruang angkasa, para astronom kini dapat mengamati seluruh spektrum elektromagnetik, mulai dari gelombang radio hingga sinar gamma. Memang, ini merupakan abad keemasan bagi para astronom. Bila kita ’mengarahkan mata kita ke langit’, kita kini dapat ”melihat”​—dengan bantuan enam utusan dari sumber-sumber bintang​—hikmat yang luar biasa mengagumkan dari Pencipta semua ini. (Yesaya 40:26; Mazmur 8:4, 5) Seraya para astronom terus menguraikan informasi yang dibawa oleh utusan-utusan ini, kita akan terus merasa seperti yang dirasakan Ayub lebih dari 3.000 tahun yang lalu, ”Sesungguhnya, semuanya itu hanya ujung-ujung jalan-Nya; betapa lembut-Nya bisikan yang kita dengar dari pada-Nya!”​—Ayub 26:14.

[Catatan Kaki]

[Bagan di hlm. 15]

(Untuk keterangan lengkap, lihat publikasinya)

0,1Å Sinar Gamma

1Å Sinar-X

10Å

100Å UV

1.000Å

4000-7000Å Cahaya yang dapat dilihat

10.000Å Inframerah

10μ

100μ Radio

1mm

1cm

10cm

1m

[Gambar di hlm. 15]

Teleskop radio ruang angkasa VSOP memungkinkan kita untuk melihat dengan jelas suatu benda sebesar 70 sentimeter di bulan

[Keterangan]

VSOP: Atas Kebaikan Nobeyama Radio Observatory, Japan

[Gambar di hlm. 15]

Gambar teleskop optik/inframerah Subaru, sedang dalam pembuatan

[Keterangan]

Subaru: Atas Kebaikan National Astronomical Observatory, Japan