Apakah alam semesta itu mengembang? Pertanyaan ini bisa dijawab dengan Hukum Hubble. Hukum Hubble dicetuskan oleh Edwin Hubble seorang astronom Amerika pada tahun 1929. Dengan memanfaatkan teleskop paling kuat di dunia (saat itu) Hubble menemukan kenyataan bahwa masing-masing galaksi di sekeliling kita itu bergerak menjauh kita dengan kecepatan yang sebanding dengan jaraknya. Inilah kemudian yang dikenal sebagai hukum Hubble. Berikut adalah persamaan Hukum Hubble:
v = H.r …(1)
dimana v merupakan pergeseran merah (kecepatan di mana galaksi menjauhi kita) yang dihasilkan melalui efek Doppler, H disebut konstanta Hubble yang berarti bahwa semakin jauh suatu galaksi dari kita di bumi semakin cepat galaksi itu bergerak menjauh dari kita.
Dalam menentukan konstanta Hubble melibatkan pengukuran galaksi yang sangat jauh dan sukar. Salah satu cara untuk menentukan konstantan Hubble adalah dengan menggunakan Gambar Quasar. Namun, nilai H yang diterima saat ini adalah 71,0 km/s.Mpc atau 21,8 mm/s. tahun-cahaya.
Hukum Hubble merupakan perkalian vektor dengan scalar (tetapan Hubble). Dari persamaan di atas maka dapat diketahui bahwa hukum ini tidak bergantung pada galaksi tempat pengamatan dilakukan. Misalnya kita berada di galaksi B, maka galaksi-galaksi lain juga akan terlihat mejauh dari kita denga hukum yang sama. Maka dari itu dapat ditarik kesimpulan bahwa galaksi-galaksi itu bergerak saling mejauh satu sama lain. Jika galaksi-galaksi itu menempel pada titik dalam ruang, maka ruanglah yang mengembang. Jadi, ruang bagi alam semesta kita itu mengembang (M. Rosyid dkk).
Gerakan galaksi yang menjauh atau alam semesta yang meluas/mengembang bisa diasumsikan seperti adonan yang terdapat kismis dimana akan saling bergerak menjauh seiring adonan itu mengembang saat dibakar. Namun, kismis-kismis itu tidak bergerak dan menentukan posisinya sendiri. Dapat dikehaui yang mengembang adalah adonan, dan saat adonan mengembang kismis-kismis posisinya pun akan ikut berubah dari yang berada dekat satu sama lain jadi menjauh. Adonan roti tersebutlah yang menyatakan ruang waktu seperti halnya alam semesta.
Memperkirakan umur semesta
Dengan adanya Hukum Hubble maka umur semesta (T) pun dapat diperkirakan dengan persamaan (1). Dalam hal ini dianggap bahwa sejak dentuman besar (The Big Bang), bagian dari alam semesta (misalkan sebuah galaksi) telah mundur dari lokasi pada kecepatan v yang diberikan oleh persamaan (1). Maka waktu yang dibutuhkan bagian tertentu untuk mundur dengan jarak r adalah:
T = r/v = r/Hr = 1/H
Dari persamaan T diperoleh 13,8 x 10^9 tahun. Studi yang lebuh rumit tentang mengembang alam semesta menetapkan T pada 13,7 x 10^9 tahun.
Mesier 4 merupakan gugus bintang yang relatif dekat dengan bumi. Oleh karena itu maka dapat dijadikan objek penelitian astronomi, dimana dapat digunakan untuk menentukan umur alam semesta.
Referensi:
- Rosyid, M. F., Firmansah, E., Prabowo, Y. D., & Periuk, P. (2015). Fisika Dasar
- Abdullah, W. SEBERAPA LUAS SIH ALAM SEMESTA ITU?(SEBUAH TINJAUAN SINGKAT BEBERAPA MISKONSEPSI TENTANG ALAM SEMESTA YANG MENGEMBANG [TEORI BIG BANG]). Diakses tanggal 13 Juni 2020 pukul 13.06 WITA
- https://warstek.com/2020/05/28/inilah-bintang-yang-menetapkan-umur-alam-semesta/ diakses tanggal 14 Juni pukul 08.22 WITA
Alumni S1 Pendidikan Fisika UKI Toraja