Satelit WMAP

Pada tahun 1992, satelit sebelumnya, COBE (Cosmic Background Explorer Satellite) mengirimkan gambar pertamanya yang agak buram yang merekam gambar radiasi latar yang tersebar di seluruh penjuru alam semesta. Meskiun hasil ini cukup revolusioner, tapi agak mengecewakan karena hasilnya yang tak tajam untuk menjelaskan asal-usul alam semesta awal. Meski demikian tak urung foto tersebut mendapat julukan dari media yang dengan antusias menyebutnya sebagai "pantulan wajah Tuhan" atau 'the face of God'. Namun meskipun foto tersebut buram, namun bagaimanapun juga makna substansinya adalah 'foto bayi' dari alam semesta awal telah diperoleh manusia. Jika usia alam semesta saat ini dimisalkan sebagai seorang manusia berusia 80 tahun, maka foto yang dihasilkan oleh satelit COBE & WMAP tersebut dapat disepadankan sebagai foto bayi berusia satu hari!

Penyebab dari mengapa satelit WMAP dapat memberikan foto Alam Semesta Awal yang tak terduga tersebut adalah karena angkasa semesta bisa diseumpamakan sebagai Mesin Waktu. Karena cahaya yang menjelajahinya dalam suatu kecepatan yang dapat terukur, maka bintang-bintang yang kita lihat di waktu malam ADALAH merupakan pantulan cahaya mereka DI MASA LALU, bukan sebagaimana yang tampak pada SAAT kita lihat. Karena pantulan cahaya bulan memerlukan waktu sekitar satu detik lebih untuk mencapai bumi, maka saat kita menatap bulan, kita menerima cahaya yang BERUSIA sekitar satu detik sebelumnya. Cahaya matahari memerlukan waktu sekitar 8 menit untuk meluncur menuju bumi. Maka demikian pula, banyak gugusan bintang yang kita kenal berjarak cukup jauh dan membutuhkan dari 10 bahkan sampai 100 tahun cahaya untuk mencapai pandangan kita. (Dengan kata lain, mereka berlokasi sejauh 10 sampai 100 tahun cahaya dari bumi. Satu tahun cahaya setara dengan sekitar 6.000 milyar mil, ekuivalen dengan cahaya yang menjelajah selama setahun). Cahaya dari galaksi yang jauh mungkin saja berjarak ratusan juta hingga milyaran tahun cahaya. Walhasil, yang kita lihat adalah cahaya 'fosil', beberapa pancarannya bahkan berasal dari sebelum jaman dinosaurus ada di muka bumi. Beberapa obyek terjauh yang bisa kita lihat melalui teleskop disebut quasar, galaksi raksasa serupa dengan mesin pembangkit energi yang luar biasa besarnya yang berada di ujung terjauh alam semesta yang dapat terlihat, yang berjarak lebih dari 12 hingga 13 milyar tahun cahaya dari bumi. Dan kini, satelit WMAP telah mampu mendeteksi radiasi yang terpancar bahkan sebelum itu, dari bola api [the original fire ball] yang asli yang telah membentuk alam semesta ini.

Untuk menjelaskan alam semesta, terkadang kosmolog menggunakan contoh seperti jika kita kita berdiri di puncak gedung pencakar langit setinggi 100 lantai dan memandang ke bawah. Dan saat kita memandang ke bawah di mana tampak aspal jalan raya di bawah sana. Kemudian, jika lantai gedung yang kita pijak tersebut diumpamakan sebagai titik terjadinya Bigbang, di mana kita berdiri di puncak gedung, maka galaksi-galaksi yang jauh berada di lantai 10. Jarak quasar yang jauh yang hanya tampak melalui teleskop raksasa di bumi berada di lantai 7. Maka debu radiasi kosmik yang telah dapat ditangkap oleh satelit WMAP tersebut berada sekitar satu inci di atas aspal jalan raya. Dan saat ini satelit WMAP telah mampu memberikan data visual yang amat akurat yang menjelaskan berapa usia alam semesta dengan tingkat kesalahan akurasi satu persen: yaitu 13,7 milyar tahun.

Misi WMAP merupakan puncak hasil kerjakeras selama satu dekade dari para astrofisikawan. Konsep rancangan satelit WMAP pertama diajukan ke NASA pada tahun 1995 dan baru disetujui dua tahun kemudian. Pada 30 Juni 2001, NASA mengirim Satelit WMAP dengan roket Delta 2 menuju orbit matahari yang berada di titik tengah antara bumi dengan matahari. Titik lokasi yang dipilih dengan amat seksama itu adalah di titik Lagrange 2 (atau L2, sebuah titik yang relatif stabil tak jauh dari bumi). Dari titik yang menguntungkan ini, satelit yang membelakangi matahari, bumi, dan bulan ini menghadap ke hamparan alam semesta tanpa halangan apapun. Dan dengan mengikuti perputaran orbit tersebut ia dapat men-scan seluruh hamparan semesta selama/setiap enam bulan.

Dilengkapi dengan berbagai perabotannya yang canggih, dengan sensornya yang powerful, satelit ini mampu mendeteksi debu radiasi microwave yang ditinggalkan oleh jejak Bigbang yang telah menyebar ke seluruh pelosok alam semesta, yang sebagian besar telah terserap atmosfir. Satelit berbahan aluminium berukuran 3,8 x 5 meter (11,4 x 15 feet) ini hanya berbobot 840 kg (1.850 pounds). Dilengkapi 2 buah teleskop yang saling berpunggungan yang fokus menangkap radiasi microwave (radiasi gelombang mikro) di seluruh hamparan alam semesta, dan secara rutin mengirimkan datanya ke stasiun pusat data di bumi. Dengan tenaga listrik hanya sebesar 419 watt (setara dengan 5 buah lampu listrik). Dengan jarak sekitar satu juta mil dari bumi, Satelit WMAP jauh berada di luar gangguan atmosferik bumi, yang dapat menyerap dan mengaburkan jejak latar gelombang mikro purba (faint microwave background), sehingga satelit ini dapat terus menerus membaca ke segala arah seluruh alam semesta.

Satelit ini menyelesaikan tugas pengamatan pertama kalinya pada bulan April 2002. Enam bulan kemudian, observasi yang kedua pun selesai dilaksanakan. Sekarang ini, Satelit WMAP sudah bisa memberikan data peta radiasi yang amat komprehensif yang pernah dibuat. Radiasi gelombang mikro latar yang dideteksi satelit WMAP ini pertama kali diprediksi oleh George Gamow beserta timnya pada tahun 1948, mereka mencatat bahwa radiasi tersebut memiliki temperatur tertentu yang memberinya ciri khas. Satelit WMAP mencatat temperatur ini hanya sedikit diatas 0 absolut, atau berkisar antara 2,7249 hingga 2,7251 derajat Kelvin.

Bagi orang awam, peta kosmik hasil pemotretan dari Satelit WMAP ini tampak sama sekali tak menarik, hanya berupa kumpulan acak miliaran bintik-bintik. Namun, miliaran bintik-bintik inilah yang telah membuat beberapa Astronomer menitikkan air mata, karena takjub dan haru-nya, sebab fluktuan dan irregularitas bintik-bintik ini begitu aslinya merupakan pancaran radiasi gelombang dahsyat sesaat setelah terjadinya Bigbang ketika alam semesta terbentuk. Jadi bintik-bintik ini seolah "benih" yang disebarkan memancar ke segala arah oleh terjadinya dentuman maha dahsyat itu sendiri. Saat ini, bintik-bintik itu telah tumbuh menjadi jutaan gugusan galaktik dan galaksi yang dapat kita lihat di malam hari menghiasi langit semesta. Dengan kata lain, galaksi kita Milky Way dan semua gugusan galaksi yang tampak mengelilingi kita di suatu saat yang lampau adalah bintik-bintik dalam foto peta semesta tersebut. Dengan mengukur pancaran fluktuasi tersebut, kita dapat mengetahui asal-usul gugusan masing-masing galaksi tersebut, seolah bintik-bintik digambar di dinding kosmik yang digantungkan di langit malam.

Temuan Satelit WMAP

"Menakjubkan", "Monumental", adalah kata-kata yang tercetus pada Februari 2003 tersebut dari para pakar Astrophysicists tatkala menyaksikan perolehan data-data yang dikumpulkan dan dikirimkan oleh satelit terbaru mereka. Satelit WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), mengambil nama penemunya kosmologis David Wilkinson, dan diluncurkan tahun 2001, telah memberi para ilmuwan sebuah keakuratan yang tak terduga, foto alam semesta awal yang amat detail dan akurat dari jejak massa yang telah berusia 380.000 tahun. Energi kolosal luar biasa yang ditinggalkan oleh dentuman awal yang asli dihasilkan oleh pembentukkan bintang dan galaksi tersebut telah menyebar ke seluruh arah alam semesta selama miliaran tahun. Saat ini, semua itu akhirnya dapat terekam ke dalam media film selulosa dengan detail yang amat menakjubkan melalui satelit WMAP, dan menghasilkan sebuah peta yang mengagumkan yang belum pernah terjadi sebelumnya, sebuah foto bentangan alam semesta berupa radiasi gelombang mikro dengan detail yang amat menggetarkan yang terbentuk dari dentuman bigbang itu sendiri, yang disebut "Gema Penciptaan" oleh majalah Time. Dan sejak itu telah membuat para Astronom memandang alam semesta dengan cara yang tidak lagi sama seperti sebelumnya.

Temuan satelit WMAP tersebut telah menciptakan suatu "peralihan dunia kosmologi dari spekulasi menuju ilmu pengetahuan yang presisi", demikian kata John Bahcall dari Institute for Advanced Study of Princeton. Untuk pertama kalinya pula, data yang melimpah dari periode awal sejarah alam semesta ini telah memungkinkan para kosmolog menjawab secara akurat segala pertanyaan-pertanyaan yang paling purba, pertanyaan-pertanyaan paling penasaran yang telah membingungkan manusia sejak dulu kala ketika pertama kali terpesona memandang indahnya cahaya langit malam. Berapakah usia alam semesta? Atau bagaimana diciptakannya? Atau bagaimana nasib alam semesta ini di masa depan?

sumber foto: http://it.wikipedia.org/wiki/File:Baby_Universe.jpg

Alam Semesta Hanyalah Buih?

Dewasa ini, perubahan terbaru banyak terjadi di hampir berbagai bidang kehidupan --dunia ilmu pengetahuan-- sebagai hasil dari hadirnya jaman baru yang menghasilkan berbagai perangkat teknologi canggih yang mampu merambah hingga ke luar angkasa. Jika Mitologi kuno bergantung kepada perkataan Para Bijak untuk mendefinisikan asal-usul dunia, maka jaman ini para ilmuwan telah menyetorkan pembuktiannya melalui berbagai penemuan mereka: batere satelit luar angkasa, sinar laser, detektor gelombang gravitasi, interferometer, highspeed super computer, internet, pemahaman tentang alam semesta yang terus berevolusi, dan berbagai penjelasan terkini yang terus mematangkan kita atas pemahaman tentang penciptaan.

Segala apa yang secara bertahap hadir dari bukti-bukti tersebut, merupakan sintesa penjelasan yang sangat luar biasa atas dua kutub pertentangan dari Mitologi-mitologi tersebut. Mungkin para ilmuwan masih dianggap berspekulasi, Awal Mula itu terjadi berulang kali dalam samudra Nirwana tanpa akhir. Dalam penggambaran yang baru ini, alam semesta kita bisa disepadankan dengan buih busa yang terapung dalam "samudra" yang lebih besar, dengan buih-buih baru yang selalu terbentuk sepanjang masa. Menurut teori ini, alam semesta, seperti buih yang membentuk dalam air yang mendidih, dalam pembentukan yang terjadi terus-menerus, terapung dalam ruang yang selalu meluas terus menerus, Nirwana, hiperspace yang memiliki belasan dimensi. Semakin banyak fisikawan yang menganjurkan bahwa alam semesta kita bukan lahir terbentuk dari suatu bencana ledakan, big bang, yang mungkin selalu ada sepanjang masa sebagai bagian dari eksistensi samudra alam semesta sepanjang jaman. Bahkan mungkin saja, saat anda sedang membaca tulisan ini, big bang sedang terjadi di bagian lain dari samudra alam semesta yang maha luas ini.

Para astronom dan fisikawan di seluruh dunia saat ini masih berspekulasi perihal seperti apa bentuk konstelasi alam semesta kita yang paralel ini, hukum seperti apa yang mengaturnya, bagaimana mereka terbentuk, dan bagaimana pula proses kepunahannya. Bisa juga alam semesta yang paralel ini gabug [tidak bereproduksi lagi, alias mandul], dan tanpa unsur dasar kehidupan yang tetap. Ataupun bisa saja mereka sama seperti galaksi yang kita tempati ini, terpisah oleh satu putaran kuantum yang membuat samudra alam semesta tersebut memisah dari galaksi yang kita tempati ini. Dan sebagian kecil fisikawan berspekulasi bahwa mungkin suatu hari nanti, jika kehidupan di galaksi yang kita diami ini sudah tak bisa dipertahankan lagi karena sudah semakin tua dan mulai menjadi dingin [karena matahari mulai meredup energinya], kita mungkin bisa pergi meninggalkan galaksi ini menuju ke galaksi lain.

Bahan-bahan bukti yang melahirkan teori ini adalah data-data yang begitu banyaknya yang dikirimkan oleh begitu banyaknya satelit luar angkasa yang telah kita kirim dan merekam serta memotret bukti-bukti dan sisa-sisa serpihan dari jaman ketika big bang itu terjadi. Yang mengejutkan, para ilmuwan kini mulai sepakat tentang apa yang terjadi sekitar 380.000 tahun setelah big bang itu, ketika apa yang disebut "afterglow" itu; menyisakan serpihannya di alam semesta. Mungkin bukti yang paling meyakinkan tentang 'Penciptaan' itu adalah Foto radiasi dari sisa big bang tersebut yang berhasil diperoleh melalui alat baru yang dinamakan satelit WMAP.

Mencari Kehidupan Lain di Luar Bumi

Debu di Alam Semesta
Manusia sudah lama penasaran atas "kesendiriannya" di alam semesta ini. Filsuf Metrodorus (330SM-277SM) pernah mengatakan, "Meyakini Bumi sebagai satu-satunya tempat peradaban di jagat raya sesungguhnya sama absurdnya dengan menyatakan hanya ada satu benih yang tumbuh dari sejumlah benih yang ditabur."

Bumi ibaratnya adalah debu di alam semesta. Bayangkan, Bumi hanya salah satu planet dari sebuah sistem tata surya, sementara Matahari sebagai pusatnya hanya salah satu bintang dari 400 miliar bintang di Galaksi Bima Sakti. Selanjutnya, Galaksi Bima Sakti hanya satu dari 100 miliar galaksi. Dengan demikian, kemungkinan adanya makhluk lain sesungguhnya besar secara statistik.

Tidaklah mengherankan jika berbagai upaya terus dilakukan untuk membuktikan kehadiranmakhluk cerdas lain ini. Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA), misalnya, tahun 1992 memasang teleskop radio raksasa di sejumlah observatorium, dari padang gurun Mojave di California hingga hutan basah di Puerto Rico.

Dengan bantuan superkomputer, teleskop radio ini tidak hanya memindai pola-pola gelombang elektromagnetik seperti gelombang radio dan televisi di alam semesta, tetapi juga menganalisisnya. Meski pendanaan proyek ini dihentikan Kongres AS setahun kemudian, lembaga nirlaba SETI (The Search for Extra-Terrestrial Intelligence) Institut di California melanjutkan proyek ini dengan dana dari pihak swasta. Disebut Phoenix, proyek ini melanjutkan upaya pencarian makhluk cerdas lain dengan mengamati sekitar 1.000 bintang mirip matahari.

Lepas dari segala kontroversinya, spekulasi kehadiran kehidupaan lain di luar bumi memang selalu menarik. Seperti diberitakan BBC News, tak kurang dari Universitas Harvard-dengan proyeknya, Origin of Life-- dan proyek serupa di Universitas Arizona, juga Universitas Washington dan Universitas College London, terlibat dalam upaya pencarian ini. Bahkan, sebuah simposium tentang SETI diselenggarakan Universitas College London tanggal 11 November 2011.


Tiga Pilar
Berbagai peralatan baru dan juga data yang lebih canggih tampaknya akan membawa para ilmuwan makin dekat ke jawaban pertanyaan mereka sekian lama. Menurut Harvard Gazette, ada tiga pilar yang bakal membuat penelitian ini lebih signifikan.

Pertama, misi Kepler. Diluncurkan tahun 2009, teleskop antariksa ini ditujukan untuk mengobservasi planet-planet lain yang mirip Bumi di sekitar bintang-bintang. Syaratnya planet tersebut berada di kawasan yang disebut Zona Goldilock: tidak terlalu dekat dan tidak terlalu jauh dari bintang sumber energinya sehingga memungkinkan kehidupan tumbuh dan berkembang. Menurut Dimitar Sasselov, salah eorang peneliti dalam misi ilmiah Kepler, sampai Juni 2010 Kepler telah menemukan 700 planet kandidat.

Pilar Kedua adalah teleskop antariksa James Webb. Rencananya akan diluncurkan tahun 2014, teleskop yang berdiameter 6,5 meter ini diharapkan cukup besar untuk memudahkan para ilmuwan mengamati planet-planet yang ditemukan Kepler. Begitu canggihnya teleskop ini sehingga letusan gunung api dengan kekuatan 10-100 kali letusan Gunung Pinatubo di Filipina tahun 1991 juga dapat diteliti. Seperti diketahui, kegiatan gunung api dan lempeng tektonik adalah salah satu proses geologi yang penting untuk mendukung hadirnya kehidupan.


Senyawa di atmosfer
Terakhir (Pilar Ketiga) adalah peningkatan kemampuan para peneliti untuk membaca atmosfer planet di seputar bintang-bintang.

Seperti yang pernah didemonstrasikan profesor astronomi dari Harvard, David Charbonneau, dan timnya, mereka kini mampu mengukur cahaya yang datang dari bintang saat planet melintas di depannya (satelit).

Ilmuwan menggunakan spektograf untuk mengukur pendar cahaya bintang di atmosfer. Alat ini memisahkan cahaya menjadi gelombang dan warna. Karena setiap senyawa memiliki gelombang dan warna yang khas, maka ilmuwan bisa menentukan kandungan atmosfer di planet tersebut.

"Kehadiran senyawa tertentu akan mengindikasikan adanya kehidupan.Bisa karena senyawa itu dibutuhkan kehidupan  atau senyawa itu muncul karena adanya kehidupan." kata Lisa Kaltenegger, astronom di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Salah satu yang paling dicari tentu saja adalah oksigen, senyawa yang dikeluarkan oleh mikroba dan tanaman dalam fotosintesis. Senyawa lain yang juga menjadi penanda kehidupan adalah Metana, Karbon Monoksida, dan Nitrogen Oksida, yang diproduksi oleh bakteri. "Air pun termasuk kita cari karena uap air termasuk penanda penting kehidupan di bumi." kata Kaltenegger menambahkan.

Paralel dengan penelitian jagat raya, para peneliti di Proyek Origin of Life juga meneliti di laboratorium untuk memahami asal-usul kehidupan. "Kami tengah mencoba memahami bagaimana materi genetik yang primitif mereplikasikan diri," kata Jack Szoztak, profesor genetik peraih Hadiah Nobel dari Fakultas Kedokteran Harvard.

Mitologi Penciptaan

Michio Kaku kemudian menemukan bukti bahwa ide semacam ini terdapat hampir di banyak lintas budaya lainnya di dunia. Dalam mitologi Cina, misalnya, di mana di pahami bahwa pada zaman Awal mula, kosmos ini serupa telur. Dewa P'an Ku yang masih bayi tinggal hampir sepanjang masa di dalam telur itu, yang mengapung dalam samudra chaos yang tanpa bentuk. Ketika akhirnya telur itu menetas, P'an Ku tumbuh menjadi amat besar sekali, dengan pembesaran lebih dari sepuluh feet per hari, sehingga setengah separuh keatasnya menjadi langit dan separuh ke bawahnya menjadi bumi. Setelah 18.000 tahun, ia mati karena meletus untuk menjadi dunia yang kita huni saat ini: darahnya mengalir menjadi sungai-sungai, matanya menjadi bulan dan matahari, dan suaranya menjadi gelegar halilintar.

Dalam banyak hal, mitos semacam P'an Ku merupakan kisah-kisah yang terdapat di banyak Agama dan mitologi kuno, bahwa alam semesta hadir menjadi nyata melalui proses penciptaan (creatio ex nihilo/ created from nothing/ diciptakan dari ketiadaan). Dalam mitologi Yunani, alam semesta berawal dari keadaan chaos (ternyata, kata 'chaos' berasal dari bahasa Yunani yang berarti "abyss", celah tanpa ujung). Keabstrakan ini sering pula diibaratkan/digambarkan seperti samudra, seperti pada mitologi Babilonia dan Jepang. Demikian juga dengan mitologi Mesir Kuno, di mana dewa matahari Ra keluar dari telur chaos yang mengapung tersebut. Dalam mitologi bangsa Polinesia, telur semesta dikenal dalam bentuk tempurung kelapa. Suku Maya mempercayai mitologi serupa dalam beberapa variasi, alam semesta memang dilahirkan namun musnah setelah 5000 tahun, dan dilahirkan lagi untuk kemudian musnah kembali, demikian terus berulang-ulang dalam putaran tanpa akhir.

Pendapat creatio ex nihilo ini berbeda kontras dengan paham kosmoslogi Budhisme dan sebagian Hinduisme. Dalam mitologi mereka, alam semesta ada tanpa akhir, tepatnya tanpa awal ataupun akhir. Dikenal ada beberapa eksistensi, di mana yang tertinggi adalah Nirwana, yang bersifat abadi dan hanya dapat dicapai melalui meditasi murni. Dalam kitab Hindu Mahapurana tertulis, "Jika Tuhan menciptakan dunia, di manakah Ia berada sebelum Penciptaan?... ketahuilah bahwa dunia tidak diciptakan, sebagaimana waktu, adalah tanpa awal dan akhir."

Berbagai mitologi ini saling bertentangan satu dengan yang lainnya, tanpa ada jalan keluar di antara mereka. Keduanya sama-sama eksklusif: baik yang berpendapat bahwa alam semesta diciptakan, ataupun tak diciptakan. Yang jelas tak ada pendapat penengahnya.

Apakah Alam Semesta berawal?

Pada suatu kesempatan, Michio Kaku, profesor fisika guru besar yang mengajar beberapa Universitas ternama AS, menceritakan pengalaman masa kecilnya ketika ia sempat dibuat bingung dengan beberapa hal dalam kepercayaannya, saat menghadiri sekolah minggu; ia pernah bertanya kepada guru sekolah minggunya, "Apakah Tuhan punya ibu?" Sang guru pun menjawabnya dengan ragu-ragu, bahwa Tuhan mungkin tak punya ibu. "Lalu dari mana Tuhan datang?" dan sang guru pun tak dapat menjawabnya, lalu berkonsultasi kepada pastoral tentang pertanyaan seperti itu.

Tanpa disadari secara tak sengaja ia telah menanyakan pertanyaan yang paling mengganggu dalam teologi. Ketika itu ia bingung, karena dalam Budhisme [kepercayaan leluhurnya] Tuhan tak pernah ada selain alam semesta yang tanpa awal dan akhir. Kemudian ketika ia mulai mempelajari berbagai pengetahuan mitologi, ia jadi tahu bahwa ada dua paham kosmologi yang dikenal oleh agama-agama, pertama bahwa alam semesta diciptakan oleh Tuhan pada suatu ketika, dan kedua bahwa alam semesta selalu ada tanpa mengenal awal dan akhir.

Dan Michio Kaku berpendapat, tak mungkin benar dua-duanya.

Opening verse

The poet only asks to get his head into the heavens. It is the logician who seeks to get the heavens into his head. And it is his head that splits.
-G.K. Chesterson.

------------------------------------

Sang Penyair diberi ilham menyelami alam semesta. Sang Pemikir-lah yang membawa alam semesta ke dalam pikirannya. Meski pikirannya kesrimpet.
-Totodigi [translation]