STRUKTUR JAGAD RAYA

DAN

TAHAPAN KELAHIRANNYA

Widya Sawitar

“Lumaksana sekar sarkara ‘mrih, pininta maya-maya ‘nggeng ulah, kang minangka pituture,
duk masih awang uwung, ru-rung ana bumi langit, nanging Sang Hyang Wisesa,
kang kocap rumuhun, meneng samadyaning jagad, datan arsa mosik jroning tyas maladi,
ening aneges karsa.”
(Manikmaya, Mulyono, 1989, p.181)

Gambar 1 El Gordo
Citra teleskop Hubble dari gugus galaksi paling masif yang pernah ada ketika alam semesta masih berumur setengah dari yang kini diketahui pada kisaran 13,8 miliar tahun.
Gugus ACT-CL J0102-4915 mengandung ratusan galaksi dengan taksiran massa 3 juta miliar kali Matahari (sekitar 3.000 kali massa Bima Sakti) walaupun sejatinya sebagian besar massa tersembunyi sebagai materi gelap (dark matter). Lokasi materi gelap dipetakan di kawasan berwarna biru layaknya kabut. Karena materi gelap tidak memancarkan radiasi apa pun, para astronom Hubble mengukur bagaimana gravitasinya membelokkan citra galaksi latar belakang yang jauh (gravitational lensing).
Fenomena ini membantu para ahli untuk memperkirakan jumlah massa gugus ini.
Julukannya El Gordo (Spanyol: gemuk) tatkala pengamatan sinar-X dan studi kinematik pertama kali menunjukkan bahwa gugus ini luar biasa masif untuk rentang usianya. Juga diketahui bahwa gugus ini sedang mengalami proses penggabungan dengan dua gugus yang lebih kecil didekatnya.
Tanggal rilis: 3 April 2014
Credit: NASA, ESA, and J. Jee (University of California, Davis).
[and J. Hughes (Rutgers University), F. Menanteau (Rutgers University and University of Illinois, Urbana-Champaign), C. Sifon (Leiden Observatory), R. Mandelbum (Carnegie Mellon University), L. Barrientos (Universidad Catolica de Chile), and K. Ng (University of California, Davis)]

Alam Perbintangan 

Sejarah penelusuran perbintangan terus berlangsung sampai saatnya diketahui bahwa bintang gemintang yang selama ini dapat terlihat tampak jauh lebih banyak sejak era Galileo. Pada tahun 1650, Riccioli (Itali) melihat dengan teleskop ke bintang Mizar (Zeta Ursae Majoris) di rasi bintang Biduk atau Gayung Besar (bagian dari Ursa Major atau Beruang Besar). Didapati bahwa Mizar adalah bintang ganda. Awalnya dianggap efek visual sampai Herschell, sang penemu Uranus menelitinya dan akhirnya keberadaan pasangan bintang layaknya pasangan Bumi-Bulan diakui keberadaannya. Kini diketahui bahwa Mizar adalah sistem bintang berempat dan nyatanya sebagian besar bintang adalah bintang ganda atau bahkan bintang majemuk. Selain bintang ganda/majemuk, ternyata banyak dijumpai kelompok bintang yang disebut gugus bintang. Anggotanya ratusan bahkan ratusan ribu buah. Ada yang relatif teratur (globular cluster; gugus bola), ada yang tidak teratur (open cluster; galactic cluster; gugus terbuka; gugus galaktik).

Gambar 2 Gugus Bola NGC 1846.
Gugus bola ini terdiri dari ratusan ribu bintang berlokasi di halo galaksi Awan Magellan Besar berjarak kisaran 160.000 tc ke arah rasi bintang Dorado. Kebanyakan anggotanya berusia menengah, beberapa dalam rentang miliar tahun. Dalam citra juga terekam keberadaan extra galaksi nun jauh di latar belakangnya. Ada yang cukup menyita perhatian, yaitu adanya nokhtah biru cemerlang di area bawah-tengah yang sempat dikategorikan sebagai “planetary nebula”.
Masih belum dipastikan apakah objek ini anggota gugus, atau sekedar segaris pandang saja.
Penelitian awal bahwa objek ini memang anggota gugus.
Citra ini dihasilkan dengan menggunakan Advanced Camera for Surveys pada bulan Januari 2006.
Credit: NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Acknowledgment: P. Goudfrooij (STScI)

Gambar 3 Gugus Terbuka Lintang Kartika (M45 atau Pleiades)
Courtesy: Bill and Sally Fletcher

Adapun ruang di antara bintang gemintang bukan ruang kosong, melainkan sering didapati materi gas dan debu (nebula) yang disebut materi antar bintang. Salah satu yang populer adalah Nebula Orion (sebagian area Orion di Indonesia disebut Lintang Waluku yang dipakai untuk pedoman musim). Materi antar bintang di Orion pertama diketahui dan disebut nebula oleh Claude Fabri dari Peiresc tahun 1659. Kini di daerah ini telah banyak dijumpai calon bintang, bahkan diduga akan membentuk sistem keplanetan¹.

Gambar 4 Rasi Bintang Orion (Lintang Waluku)
Astrofotografer: Sarah Fauziah, Pengolah Citra: Dmirza P. Al Amamu (Planetarium Jakarta)

dan Nebula Orion
Astrofotografer dan Pengolah Citra: Ronny Syamara (Planetarium Jakarta)

Keterkaitan antara materi antar bintang dan bintang sangat erat. Berbasis evolusi bintang, bahwa bintang terbentuk dari adanya materi tersebut. Dengan berhasilnya membentuk kesatuan materi yang diikuti proses terjadinya rangkaian reaksi nuklir serta penghamburan energinya, lahirlah bintang sejati. Namun, bila bahan bakar nuklir kurang tersedia, gagallah dia menjadi bintang. Dapat menjadi bintang katai coklat, seperti yang diduga terhadap Jupiter. Atau dapat menjadi bintang katai merah. Ada dugaan bintang seperti ini sangat berlimpah di alam semesta. Massanya hanya 10% kali Matahari, sementara kecerlangannya sekitar 60 ribu kali lebih redup.

SUPERNOVA

BAGIAN 3

SUPERNOVA TIPE II

oleh

Widya Sawitar

Supernovae are nature’s grandest explosions and an astrophysical laboratory
in which unique conditions exist that are not achievable on Earth.
They are also the furnaces in which most of the elements heavier than carbon have been forged.
Scientists have argued for decades about the physical mechanism
responsible for these explosions. It is clear that the ultimate energi source is gravity,
but the relative roles of neutrinos, fluid instabilities, rotation and magnetic fields
continue to be debated.
(Stan Woosley dan Thomas Janka, 2005, Nature Physics, Volume 1, Issue 3, p.147-154)
( https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2005NatPh...1..147W/abstract )
( https://arxiv.org/abs/astro-ph/0601261 )

Gambar 1 Nebula Kepiting (Visual)
Sebaran materi hasil SN1054 dengan bentangan 6 tc berhasil dipotret dengan teleskop Hubble.
Warna jingga menunjukkan unsur hidrogen. Bagian pusat berwarna biru-putih cemerlang adalah lokasi ditemukannya pulsar. Sementara biru di bagian luar adalah petunjuk unsur oksigen netral, warna hijau adalah sulfur terionisasi sekali, dan warna merah adalah oksigen terionisasi 2 kali.
Gambar ini adalah gabungan 24 foto dalam kurun waktu Oktober 1999, Januari dan Desember 2000.
Credit: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)

Seperti yang telah dipaparkan pada artikel Supernova Bagian Pertama dan Supernova Bagian Kedua bahwa ide penulisan ini berawal dari jurnal berjudul Who Really Coined the Word Supernova? Who First Predicted Neutron Stars? karya Osterbrock, D. E. (2001AAS...199.1501O) di mana jawaban untuk kedua pertanyaan tersebut adalah Wilhhelm Heinrich Walter Baade dan Fritz Zwicky. Juga dibahas adanya klasifikasi supernova yang masih terus berkembang dengan adanya penemuan demi penemuan. Juga kesulitan yang nyata dijumpai seperti pada keunikan supernova yang ditemukan astronom amatir, F. Garcia (28 Maret 1993 di M81 / NGC 3031) di mana karakter pada 2 minggu pertama setelah ledakan sesuai SNII. Namun, setelahnya mirip SNIb.

Bahasan kali ini lebih pada ilustrasi ragam klasifikasi terkait supernova tipe dua (SNII). Beberapa diuraikan sedikit teknis matematis, mungkin ada yang berminat untuk menganalisisnya. Sebut sebagai gambaran untuk menganalisis parameter terkait.

OPHIUCHUS

SANG PENAKLUK ULAR

(Bagian Kedua)

Widya Sawitar

“ … Recent studies using the latest X-ray and infrared observations reveal
more than 300 young stellar objects within the large central cloud.
Their median age is only 300,000 years, very young compared to some of the universe's oldest stars, which are more than 12 billion years old … ”
( nasa.gov/spitzer/multimedia )

Gambar 1 Rho Ophiuchi Cloud Complex
Hasil bidikan dari NASA’s Wide-field Infrared Explorer atau WISE.
Lokasinya sedikit di atas jalur putih Bima Sakti, di perbatasan dengan Scorpius
yang merupakan lokasi pembentukan bintang yang terletak relatif dekat dengan kita
sehingga, layaknya Nebula Orion, maka daerah ini menjadi objek yang banyak dipelajari secara detail.

Nebula yang berwarna putih adalah akibat proses pemanasan dari bintang didekatnya,
menghasilkan apa yang disebut sebagai nebula emisi.
Yang berwarna merah terang di kanan bawah adalah cahaya dari bintang ditengahnya, Sigma Scorpii,
sebagai dampak kehadiran debu yang menyelimutinya
dan menghasilkan objek yang biasa disebut sebagai nebula refleksi.
Lokasi yang gelap yang tersebar di seluruh area gambar adalah wilayah yang penuh dengan gas dingin yang kerapatannya besar sehingga menghalangi cahaya latar belakang
dan hal ini menghasilkan apa yang disebut sebagai nebula absorpsi atau dark nebulae.
Dengan panjang gelombang merah yang panjang, daerah ini relatif terkuak walau karena padatnya debu menjadi relatif sulit untuk melihat ke kedalamannya.
Sementara itu, bintik-bintik berwarna merah muda merupakan bintang-bintang yang baru lahir
di mana sebagiannya masih berselimutkan nebula pembentukannya.
Apabila diamati dengan detektor berbasis cahaya kasat mata,
maka bayi bintang ini tersembunyi dalam nebulanya.

Juga tampak adanya bintang-bintang yang tergolong sangat tua yang terdapat di Bima Sakti
yang berlokasi dalam gugus bola,
yaitu M80 (bintik biru tua di kanan atas) dan NGC 6144 (bawah agak di tengah).
Selain itu terdapat galaksi PGC 090239 ( titik merah redup sebelah kanan nebula emisi, arah pukul 3). Adapun bintang Antares (tidak tampak) berada di kiri bawah
yang ditandai dengan adanya efek difraksi optik teleskop angkasa berupa 2 garis biru.
Credit: NASA/JPL-Caltech/WISE Team - WISE
( en.wikipedia.org/Rho Ophiuchi Cloud Complex )

Seperti yang telah dipaparkan pada Ophiuchus Bagian Pertama bahwa

OPHIUCHUS
SANG PENAKLUK ULAR
(Bagian Pertama)

Widya Sawitar

“. . . the length of Ophiuchus huge
In th' arctic sky”
(Kutipan karya Milton, Paradise Lost / penelope.uchicago.edu/astronomy)
( perseus.tufts.edu/hopper/book=10:commline=275 )

Gambar 1
Ophiuchus tampak memegang ular besar, Serpens, yang tergambar pada Atlas Coelestis
karya John Flamsteed (1729), yang terbagi antara Serpens Caput dan Serpens Cauda.
Ophiuchus terlihat berdiri di atas Scorpius Sang Kalajengking.
Tampak pula formasi huruf V di atas ekor ular (Serpens Cauda), sebelah kanan bahu Ophiuchus,
membentuk rasi bintang Taurus Poniatovii yang kini ditiadakan,
yang keberadaannya dibuat oleh Abbe Poczobut dari Wilna Polandia (1777).
Garis putus-putus di kaki Ophiuchus adalah lingkaran ekliptika.
( ianridpath.com/startales)
( lhldigital/compoundobject/collection/astro_atlas ) ( lhldigital/singleitem/collection/astro_images )

Gambar 2
Simbol Ophiuchus (Unicode: U+26CE; https://en.wikipedia.org/wiki/Miscellaneous_Symbols)
Simbol dari manusia yang memegang ular.
Ular itu sendiri merupakan rasi bintang yang terpisah, yaitu Serpens.
(catatan: ada beberapa versi tentang simbol ini, misal https://spaceplace.nasa.gov/starfinder2/en/ )

Genitif: Ophiuchi
Singkatan: Oph
Urutan Luas: 11
Sejarah: Salah satu dari 48 rasi bintang dalam daftar karya Ptolemy (Almagest)
Nama Yunani: Ofioucoz (Ophiouchos)

Ophiuchus merupakan salah satu rasi bintang Zodiak dan terbagi dua oleh ekuator langit nyaris sebanding, walau yang berada di belahan selatan sedikit lebih luas. Namanya berbasis Yunani adalah pemegang atau sebut pawang ular. Wilayahnya di antara Aquila, Serpens, Scorpius, Sagittarius, dan Hercules. Membentang dari sebelah timur kepala Sang Perkasa Hercules hingga ke Scorpius; sebagian wilayahnya berada di dalam jalur putih Bima Sakti. Walaupun senantiasa digambarkan bersama ular, tetapi identifikasi bintang anggotanya antara sang tokoh dengan ularnya berbeda. Ophiuchus kini merupakan rasi bintang Zodiak yang ke 9, diapit oleh Scorpius dan Sagittarius. Matahari melewati daerah ini antara tanggal 29 November hingga 18 Desember.

PISCES

SANG IKAN

oleh : 

Widya Sawitar

“And here fantastic fishes duskly float,
Using the calm for waters, while their fires
Throb out quick rhythms along the shallow air”
(Kutipan: Mrs. Browning's A Drama of Exile - penelope.uchicago.edu/Thayer/Pisces)

Gambar 1
Lukisan Pisces dalam the Atlas Coelestis karya John Flamsteed (1729).
Seutas tali tampak mengikat masing-masing ke ekor ikan.
Garis putus-putus horisontal yang melewati ikan yang bawah (selatan) adalah ekuator langit,
dan garis putus-putus diagonal adalah ekliptika (lintasan semu tahunan Matahari).
Perpotongan garis tersebut pada lokasi tersebut dikenal sebagai Vernal Equinox.
(https://www.ianridpath.com/startales/Pisces.htm)
(https://lhldigital.lindahall.org/astro_atlas)

Gambar 2
Simbol Pisces.
Rasi bintang Pisces dianggap bersesuaian dengan kondisinya,
yaitu bersamaan dengan posisi Matahari saat musim hujan;
dan simbol di atas merupakan pengejawantahan dua ikan yang bergabung.
Pandangan lainnya bahwa simbol tersebut adalah cerminan pluralitas masyarakat Hittite.

Genitif: Piscium
Singkatan: Psc
Urutan Luas: 14
Sejarah: Salah satu dari 48 rasi bintang dalam daftar karya Ptolemy (Almagest)
Nama Yunani: Ἰχθύες (Ichthyes)

Pisces merupakan salah satu rasi bintang Zodiak dan terletak di belahan langit utara. Namanya berbasis latin adalah (dua) ikan. Wilayahnya terletak di antara Aquarius (barat) dan Aries (timur). Ekliptika dan ekuator langit berpotongan di dalam rasi bintang ini (dan di Virgo, di arah berlawanan). Selain itu, (earthsky.org/astronomy-essentials) Pisces Sang Ikan kadang disebut rasi bintang pertama di Zodiak karena Matahari melewatinya ini saat Titik Balik Maret (March Equinox). Satu tahun tropis didefinisikan sebagai periode waktu antara 2 titik ini. Jadi, di sini, Titik Balik Maret menandai awal tahun baru dan inilah mengapa Pisces dianggap sebagai titik awal Zodiak.

Dari sejarah mitologi bahwa Pisces berasal dari gabungan antara rasi bintang Babylonia Šinunutu (burung layang-layang yang besar yang kini menjadi Pisces) dan Anunitum (ratu langit, ikan bagian utara). Dalam sejarah juga dikenal sebagian dari Pisces termasuk dalam kelompok DU.NU.NU (Rikis-nu.mi, tali/pita ikan).