Apa itu Kosmologi, sejarah, definisi lengkap terbaru

Kosmologi

Kosmologi adalah cabang astronomi yang melibatkan asal mula dan evolusi alam semesta , mulai dari Big Bang sampai hari ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah "studi ilmiah tentang sifat skala besar alam semesta secara keseluruhan."

Ahli kosmologi memecahkan berbagai konsep menarik seperti teori string, materi gelap dan energi gelap dan apakah ada satu alam semesta lain di luar sana atau banyak (kadang disebut multiverse ). Sementara aspek lain, astronomi berurusan dengan objek dan fenomena individu atau kumpulan objek, kosmologi mencakup seluruh alam semesta sejak lahir sampai mati , dengan kekayaan misteri di setiap tahap.

Sejarah kosmologi & astronomi

Pemahaman umat manusia tentang alam semesta telah berkembang secara signifikan dari waktu ke waktu. Pada awal sejarah astronomi, Bumi dianggap sebagai pusat segala sesuatu, dengan planet dan bintang yang mengorbitnya. Pada abad ke-16, ilmuwan Polandia Nicolaus Copernicus menyarankan agar Bumi dan planet-planet lain di tata surya sebenarnya mengorbit matahari, menciptakan pergeseran mendalam dalam memahami kosmos. Pada akhir abad ke-17, Isaac Newton menghitung bagaimana kekuatan antar planet - khususnya gaya gravitasi - berinteraksi.

Fajar abad ke-20 membawa wawasan lebih lanjut untuk memahami alam semesta yang luas. Albert Einstein mengusulkan penyatuan ruang dan waktu dalam Teori Relativitas Umumnya. Pada awal 1900-an, para ilmuwan memperdebatkan apakah Bima Sakti berisi seluruh alam semesta dalam rentangnya, atau apakah itu hanyalah satu dari sekian banyak kumpulan bintang . Edwin Hubble menghitung jarak ke objek samar-samar yang kabur di langit dan menentukan letaknya di luar Bima Sakti, membuktikan bahwa galaksi kita menjadi setetes kecil di alam semesta yang sangat besar. Menggunakan Relativitas Umum untuk meletakkan kerangka kerja, Hubble mengukur galaksi lain dan memutuskan bahwa mereka bergegas menjauh dari kita, membawa dia untuk menyimpulkan bahwa alam semesta tidak statis namun berkembang.

Dalam beberapa dekade terakhir, ahli kosmologi Stephen Hawking menentukan bahwa alam semesta itu sendiri tidak terbatas namun memiliki ukuran yang pasti. Namun, ia tidak memiliki batas yang pasti. Ini mirip dengan Bumi; Meskipun planet ini terbatas, orang yang berkeliaran tidak akan pernah menemukan "akhir" tapi malah terus-menerus mengelilingi dunia. Hawking juga mengusulkan bahwa alam semesta tidak akan berlanjut selamanya tapi pada akhirnya akan berakhir.

Misi dan Visi kosmologis

Diluncurkan pada bulan November 1989, NASA Cosmic Background Explorer (COBE) mengambil pengukuran radiasi yang tepat di langit. Misi tersebut beroperasi sampai tahun 1993.

Meskipun Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA mungkin paling dikenal karena gambarnya yang menakjubkan, misi utama bersifat kosmologis. Dengan mengukur jarak yang lebih akurat dengan variabel Cepheid, bintang dengan rasio yang jelas antara kecerahan dan denyut nadinya, Hubble membantu menyempurnakan pengukuran mengenai bagaimana alam semesta berkembang. Sejak diluncurkan, para astronom terus menggunakan Hubble untuk membuat pengukuran kosmologis dan memperbaiki yang sudah ada.

Berkat Hubble, "Jika Anda memasukkan sebuah kotak ke segala cara, energi gelap mungkin berbeda dari konstanta kosmologis, kotak itu sekarang akan tiga kali lebih kecil," ahli kosmologi Adam Riess dari Institut Ilmu Telusur Luar Angkasa mengatakan dalam sebuah pernyataan . "Itu kemajuan, tapi kita masih punya jalan panjang untuk menentukan sifat energi gelap."

Probe Anisotropi Microwave Wilkinson milik NASA (WMAP) adalah pesawat ruang angkasa yang beroperasi dari tahun 2001 sampai 2010. WMAP memetakan fluktuasi kecil pada latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), cahaya kuno dari alam semesta awal, dan menentukan bahwa atom biasa menghasilkan 4,6 persen saja alam semesta, sedangkan materi gelap mencapai 24 persen.

"Merasa keraguan tentang adanya energi gelap dan komposisi alam semesta dilarutkan saat satelit WMAP mengambil gambar paling detil dari latar belakang gelombang mikro kosmik," kata ahli kosmologi Charles Seife di jurnal Science .

Misi ruang angkasa Planck European Space Agency berlangsung dari tahun 2009 sampai 2013 dan melanjutkan studi tentang latar belakang gelombang mikro kosmik.

ESA saat ini sedang mengembangkan misi Euclid, yang seharusnya terbang pada akhir dekade ini. Euclid akan mempelajari materi gelap dan energi gelap dengan presisi lebih tinggi, menelusuri distribusi dan evolusi melalui alam semesta.

"Inti misi adalah satu dari sekian miliar pound pertanyaan fisika," kata David Parker ESA dalam sebuah pernyataan .

Pertanyaan umum dalam dunia kosmologis

Beberapa periset berpikir pola cincin konsentris dalam

pengukuran latar belakang gelombang mikro kosmik

adalah bukti alam semesta yang ada

sebelum kita sendiri lahir di Big Bang.

Apa yang terjadi sebelum Big Bang?

Karena sifat alam semesta yang tertutup dan terbatas, kita tidak dapat melihat "di luar" alam semesta kita sendiri. Ruang dan waktu dimulai dengan Big Bang . Meskipun ada sejumlah spekulasi tentang keberadaan alam semesta lainnya, tidak ada cara praktis untuk mengamatinya, dan karena itu tidak akan ada bukti untuk (atau melawan!) Mereka.

Dimana Big Bang terjadi?

The Big Bang tidak terjadi pada satu titik melainkan adalah munculnya ruang dan waktu di seluruh alam semesta sekaligus.

Jika galaksi-galaksi lain seolah-olah menjauh dari kita, bukankah kita menempatkan kita di pusat alam semesta?

Tidak, karena jika kita melakukan perjalanan ke galaksi yang jauh, nampak bahwa semua galaksi di sekitarnya juga cepat tersesat. Pikirkan alam semesta sebagai balon raksasa. Jika Anda menandai beberapa titik pada balon, lalu meledakkannya, Anda akan mencatat bahwa setiap titik bergerak menjauh dari yang lainnya, meskipun tidak ada yang berada di pusat. The perluasan alam semesta fungsi dalam banyak cara yang sama.

Berapa umur alam semesta?

Menurut data yang dikeluarkan oleh tim Planck pada tahun 2013, alam semesta berusia 13,8 miliar tahun, memberi atau menerima seratus juta tahun atau lebih. Planck menentukan usia setelah memetakan fluktuasi suhu yang kecil di CMB.

"Pola di atas petak langit yang besar menceritakan kepada kita tentang apa yang terjadi pada skala terkecil di saat-saat sesaat setelah alam semesta kita lahir," kata Charles Lawrence, ilmuwan proyek AS untuk Planck, dalam sebuah pernyataan .

Akankah alam semesta bisa habis? Jika ya, bagaimana?

Entah atau tidak alam semesta akan berakhir bergantung pada kerapatannya - bagaimana menyebarkan masalah di dalamnya. Para ilmuwan telah menghitung "kerapatan kritis" untuk alam semesta. Jika kepadatan sebenarnya lebih besar dari perhitungan mereka, akhirnya perluasan alam semesta akan melambat dan kemudian, pada akhirnya, berbalik sampai runtuh. Namun, jika kepadatannya kurang dari kepadatan kritis, alam semesta akan terus berkembang selamanya. [Lagi: Bagaimana Alam Semesta Akan Berakhir ]

Siapa yang lebih dulu, ayam ... eh, galaksi atau bintang?

Alam semesta pasca-Big Bang terdiri dari hidrogen, dengan sedikit helium dilemparkan untuk mengukur baik. Gravitasi menyebabkan hidrogen runtuh ke dalam, membentuk struktur. Namun, para astronom tidak yakin apakah gumpalan masif pertama membentuk bintang individu yang kemudian jatuh bersamaan melalui gravitasi, atau massa berkumpul di gumpalan berukuran galaksi yang kemudian membentuk bintang.

sumber

ads