Ledakan Big Bang 101

Big Bang Expanding Universe

Sekarangsayatahu Ledakan Bigbang – Teori Big Bang adalah model kosmologi yang berlaku yang menjelaskan keberadaan alam semesta yang dapat diamati dari periode paling awal yang diketahui melalui evolusi skala besar berikutnya.

Model ini menjelaskan bagaimana alam semesta berkembang dari keadaan awal kepadatan dan suhu tinggi, dan menawarkan penjelasan komprehensif untuk berbagai fenomena yang diamati, termasuk kelimpahan elemen cahaya, radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), dan skala besar. struktur.

Yang terpenting, teori ini sesuai dengan hukum Hubble–Lemaître—pengamatan bahwa semakin jauh sebuah galaksi, semakin cepat ia bergerak menjauh dari Bumi. Mengekstrapolasi ekspansi kosmik ini mundur dalam waktu menggunakan hukum fisika yang diketahui, teori ini menggambarkan kosmos yang semakin terkonsentrasi yang didahului oleh singularitas di mana ruang dan waktu kehilangan makna (biasanya disebut “singularitas Big Bang”).

<img decoding=
Big Bang Timeline

Pengukuran rinci dari tingkat ekspansi alam semesta menempatkan singularitas Big Bang sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, yang dengan demikian dianggap sebagai usia alam semesta.

Setelah ekspansi awalnya, sebuah peristiwa yang sering disebut “Big Bang”, alam semesta cukup mendingin untuk memungkinkan pembentukan partikel subatomik, dan kemudian atom. Awan raksasa dari unsur-unsur primordial ini—kebanyakan hidrogen, dengan beberapa helium dan litium—kemudian bergabung melalui gravitasi, membentuk bintang dan galaksi awal, yang turunannya terlihat hari ini.

Selain bahan bangunan primordial ini, para astronom mengamati efek gravitasi dari materi gelap yang tidak diketahui di sekitar galaksi. Sebagian besar potensi gravitasi di alam semesta tampaknya dalam bentuk ini, dan teori Big Bang serta berbagai pengamatan menunjukkan bahwa potensi gravitasi berlebih ini tidak diciptakan oleh materi barionik, seperti atom normal. Pengukuran pergeseran merah supernova menunjukkan bahwa perluasan alam semesta semakin cepat, sebuah pengamatan yang dikaitkan dengan keberadaan energi gelap.

Georges Lemaître pertama kali mencatat pada tahun 1927 bahwa alam semesta yang mengembang dapat ditelusuri kembali ke masa lalu ke satu titik awal, yang ia sebut “atom purba”. Edwin Hubble menegaskan melalui analisis pergeseran merah galaksi pada tahun 1929 bahwa galaksi memang hanyut; ini adalah bukti pengamatan penting untuk alam semesta yang mengembang.

Selama beberapa dekade, komunitas ilmiah terbagi antara pendukung Big Bang dan model kondisi mapan saingan yang keduanya menawarkan penjelasan untuk ekspansi yang diamati, tetapi model kondisi mapan menetapkan alam semesta abadi yang kontras dengan usia terbatas Big Bang.

Pada tahun 1964, CMB ditemukan, yang meyakinkan banyak kosmolog bahwa teori keadaan tunak telah dipalsukan, karena, tidak seperti teori keadaan tunak, Big Bang yang panas meramalkan radiasi latar yang seragam di seluruh alam semesta yang disebabkan oleh suhu dan kepadatan tinggi di alam semesta. masa lalu yang jauh. Berbagai bukti empiris sangat mendukung Big Bang, yang sekarang pada dasarnya diterima secara universal.

Jadi, istilah ‘Big Bang’ sering diambil untuk merujuk pada saat Alam Semesta kita dimulai, dan itu membangkitkan gagasan bahwa Alam Semesta kita dimulai dengan ledakan literal. Faktanya, Big Bang mengacu pada tahap awal kelahiran Alam Semesta kita dalam konteks model yang menggambarkan evolusi Alam Semesta kita dari singularitas gravitasi seperti titik yang tidak diketahui menjadi hamparan luas ruang yang masih berkembang yang ada saat ini. . Teori Alam Semesta yang mengembang dan berubah kontras dengan teori alam semesta ‘keadaan tetap’, yang menyatakan bahwa Alam Semesta selalu ada, dan akan selalu ada, dengan sifat rata-rata yang sama.

Istilah Big Bang sendiri diciptakan oleh astronom Inggris Fred Hoyle selama siaran radio BBC tahun 1949. Sering dikatakan bahwa Hoyle bermaksud istilah itu untuk menghina, tapi dia bersikeras itu hanya dimaksudkan untuk membangkitkan perbedaan besar antara Big Bang dan model kondisi mapan. Tentu saja, karena namanya melekat. Teori Big Bang sebenarnya tidak diterima secara luas sampai paruh kedua abad kedua puluh. Penemuan radiasi latar gelombang mikro kosmik banyak membantu melegitimasi teori tersebut, seperti yang diprediksi oleh fisikanya.

Hubble Melihat Milyaran Galaksi Hasil Dari Ledakan Big Bang

Galaksi, galaksi di mana-mana – sejauh yang dapat dilihat oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA/ESA. Pemandangan hampir 10.000 galaksi ini adalah gambar cahaya tampak terdalam dari kosmos. Disebut Hubble Ultra Deep Field, tampilan bertabur galaksi ini mewakili sampel inti alam semesta yang “dalam”, melintasi miliaran tahun cahaya. Kredit: NASA, ESA, dan S. Beckwith (STScI) dan Tim HUDF

Pengamatan Teleskop Luar Angkasa Hubble telah membantu para astronom untuk menunjukkan dengan lebih tepat usia Alam Semesta sejak Big Bang, karena ini adalah salah satu tujuan sains utama teleskop. Hari ini kita mengetahui usia Alam Semesta dengan presisi yang jauh lebih tinggi daripada sebelum Hubble: sekitar 13,7 miliar tahun.

Citra mendalam dari Hubble, termasuk Hubble Ultra Deep Field, telah mengungkapkan galaksi terjauh yang pernah diamati. Salah satu pembenaran ilmiah utama untuk membangun Hubble adalah untuk mengukur ukuran dan usia Alam Semesta dan menguji teori tentang asal-usulnya. Gambar-gambar dalam dari galaksi-galaksi samar memberikan petunjuk ‘fosil’ tentang bagaimana alam semesta terlihat di masa lalu yang jauh dan bagaimana ia mungkin berevolusi seiring waktu.

Deep Fields memberi para astronom pandangan pertama yang benar-benar jelas ke masa ketika galaksi terbentuk, dan menandai tonggak penting dalam astronomi modern. Karena waktu yang dibutuhkan cahaya untuk mencapai kita, kita melihat beberapa galaksi ini hanya setengah miliar tahun setelah Big Bang.

Objek paling jauh yang terlihat oleh Hubble adalah galaksi yang disebut UDFj-39546284, yang terlihat sebagai setitik cahaya kecil di latar belakang serangkaian pengamatan yang dilakukan pada 2009–2010. Cahaya dari galaksi ini membutuhkan waktu 13,2 miliar tahun untuk mencapai kita — sekitar 96% dari perjalanan kembali ke Big Bang. Pencapaian ini mendorong Teleskop Luar Angkasa Hubble hingga batas kemampuan teknisnya.

Satu tahun analisis terperinci diperlukan sebelum objek itu diidentifikasi di Hubble Ultra Deep Field. Objek muncul sebagai titik redup cahaya bintang dalam eksposur Hubble dan, meskipun bintang individunya tidak dapat diselesaikan oleh Hubble, bukti menunjukkan bahwa ini adalah galaksi kompak bintang panas yang mulai terbentuk lebih dari 100–200 juta tahun sebelumnya. .

<img decoding=
Hasil Dari Ledakan Big Bang- Kredit: NASA, ESA, dan S. Beckwith (STScI) dan Tim HUDF

Untuk mengintip Alam Semesta pada waktu sedekat mungkin dengan Big Bang, Hubble memanfaatkan lensa gravitasi untuk mengungkap sampel terbesar dari galaksi paling samar dan paling awal yang diketahui di Alam Semesta.

Beberapa dari galaksi ini terbentuk hanya 600 juta tahun setelah Big Bang dan lebih redup daripada galaksi lain yang belum ditemukan oleh Hubble. Galaksi-galaksi yang lebih jauh dari Alam Semesta yang paling awal diperkirakan akan diresmikan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA/ESA/CSA mendatang.

Perlengkapan Jelajah Langit

This website uses cookies to improve your experience. We'll assume you're ok with this, but you can opt-out if you wish. Accept Read More