Benarkah Alam Semesta Terus Mengembang?
- Awal mula ditemukannya bahwa alam semesta terus mengembang
- Pergeseran merah dan radiasi latar
- Percepatan pengembangan dan energi gelap
Mempelajari alam semesta tidak pernah membuat kita berhenti tercengang. Salah satu penemuan paling menakjubkan dalam fisika modern adalah bahwa alam semesta kita ternyata tidak diam, melainkan terus mengembang. Fakta ini mengubah cara kita memandang kosmologi sejak abad ke-20, dan masih menjadi dasar teori tentang asal-usul, struktur, serta nasib alam semesta.
Namun, seberapa yakin para ilmuwan bahwa alam semesta benar-benar terus mengembang? Mari kita telusuri bukti dan makna sebenarnya dari “pengembangan” ini.
1. Awal mula ditemukannya bahwa alam semesta terus mengembang
Pada awal abad ke-20, astronom seperti Edwin Hubble menjadi pelopor dalam menemukan bukti kuat bahwa alam semesta mengembang. Saat meneliti cahaya dari galaksi-galaksi jauh, mereka menemukan adanya "pergeseran merah", yakni pergeseran cahaya ke panjang gelombang yang lebih panjang (lebih merah), yang menandakan bahwa galaksi tersebut bergerak menjauh dari Bumi. Hubble juga menemukan bahwa semakin jauh sebuah galaksi, semakin cepat ia tampak menjauh. Fenomena ini dikenal sebagai Hukum Hubble, dan menjadi dasar kesimpulan revolusioner bahwa ruang antar galaksi bertambah seiring waktu.
2. Pergeseran merah dan radiasi latar
Ada tiga bukti utama yang mendukung gagasan bahwa alam semesta mengembang:
Pergeseran merah galaksi. Ketika cahaya dari galaksi yang sangat jauh terlihat bergeser ke arah merah, ini menunjukkan bahwa galaksi tersebut bergerak menjauh. Semakin jauh jaraknya, semakin besar pergeseran merahnya. Hal ini memperkuat gagasan bahwa ruang antar galaksi benar-benar meregang.
Radiasi latar gelombang mikro kosmis . Ditemukan pada tahun 1965, radiasi latar gelombang mikro kosmis atau Cosmic Microwave Background Radiation (CMBR) adalah sisa radiasi dari peristiwa Big Bang. Karakteristik suhu dan distribusinya sesuai dengan prediksi model alam semesta yang mengembang. Ini menjadi "jejak" senyap dari alam semesta yang dulu jauh lebih panas dan padat.
Supernova Tipe Ia. Supernova jenis ini dijuluki "lilin standar" karena kecerahannya dapat diprediksi. Pengamatan menunjukkan bahwa supernova ini tampak lebih redup dari perkiraan, artinya mereka lebih jauh dari yang diperkirakan—dan ini mendukung tidak hanya gagasan bahwa alam semesta mengembang, tetapi juga bahwa pengembangannya semakin cepat.
3. Percepatan pengembangan dan energi gelap
Selama sebagian besar abad ke-20, para ilmuwan berpikir bahwa gravitasi akan memperlambat ekspansi alam semesta. Namun, pada tahun 1998, studi terhadap Supernova Tipe Ia mengungkap hal mengejutkan: pengembangan alam semesta justru semakin cepat. Hal ini memunculkan konsep energi gelap, sebuah bentuk energi misterius yang memenuhi ruang dan memberikan "dorongan" yang melawan gravitasi.
Model kosmologi standar saat ini, dikenal sebagai Lambda-CDM, menyertakan energi gelap sebagai konstanta kosmologis dalam teori relativitas umum Einstein. Menurut pengukuran terbaru, sekitar 68–70 persen kandungan energi alam semesta terdiri dari energi gelap ini.
4. Mengukur kecepatan ekspansi
Laju pengembangan alam semesta diukur menggunakan Konstanta Hubble. Nilai ini menunjukkan seberapa cepat galaksi menjauh dalam satuan jarak tertentu. Dengan bantuan teleskop canggih seperti Hubble dan James Webb, ilmuwan memperkirakan nilai konstanta ini sekitar 73,8 km per detik per megaparsec. Namun, terdapat sedikit perbedaan tergantung dari metode pengukuran: apakah berdasarkan data dari alam semesta awal (CMBR) atau dari alam semesta yang lebih "dewasa" (supernova). Perbedaan ini dikenal sebagai ketegangan Hubble. Meski begitu, keduanya tetap menunjukkan bahwa pengembangan alam semesta memang berlangsung.
5. Arti “mengembang” yang sesungguhnya
Penting untuk dipahami bahwa ekspansi alam semesta bukan berarti galaksi membesar atau bahwa ruang berkembang ke dalam sesuatu yang kosong. Yang benar, struktur ruang itu sendiri meregang, membuat jarak antara galaksi yang tidak terikat oleh gravitasi menjadi semakin besar. Sistem yang terikat oleh gravitasi seperti galaksi, bintang, bahkan tata surya kita, tidak ikut mengembang, karena gravitasi cukup kuat untuk menahan regangan ruang di sekitarnya.
Jadi, dari pergeseran merah galaksi, radiasi CMBR, hingga perilaku supernova jauh di alam semesta, semua bukti konsisten menyatakan bahwa alam semesta tidak hanya mengembang, tetapi juga mengembang semakin cepat. Penemuan ini menjadi dasar penting dalam memahami asal-usul dan masa depan kosmos. Meski masih banyak misteri seperti hakikat energi gelap atau ketegangan dalam pengukuran Konstanta Hubble, pengembangan alam semesta tetap menjadi salah satu penemuan paling kokoh dan menakjubkan dalam ilmu pengetahuan modern.
Referensi
Astronomy. Diakses pada Juli 2025. Why is the Universe Expanding Faster Than Predicted? A Cosmologist Explains What We Know
EBSCO. Diakses pada Juli 2025. Expansion of the Universe
Euclid. Diakses pada Juli 2025. How Do We Know the Universe Is Expanding?
NASA Science. Diakses pada Juli 2025. NASA’s Hubble Finds Universe Is Expanding Faster Than Expected
PBS. Diakses pada Juli 2025. Hubble’s Law
Space.com. Diakses pada Juli 2025. The Universe’s Expansion Could Be a Mirage, New Study Suggests
