Memecahkan misteri: Bagaimana teleskop melihat masa lalu kosmik

Teleskop tidak hanya melihat jauh – mereka seperti 'mesin waktu' yang melihat kembali ke alam semesta awal miliaran tahun lalu.

Saat Anda menatap langit malam, kerlap-kerlip cahaya bintang sebenarnya adalah pesan dari masa lalu. Benda-benda langit ini memancarkan cahaya jutaan atau bahkan miliaran tahun yang lalu dan baru saja mencapai Bumi. Jadi, bagaimana teleskop bisa "melihat" galaksi-galaksi yang begitu jauh?

Meskipun Bulan begitu dekat dengan kita, cahayanya tetap membutuhkan waktu 1,3 detik untuk mencapai mata pengamat. (Sumber: NASA)

Cahaya – sebuah pesan dari alam semesta kuno

Benda-benda langit di alam semesta terus-menerus memancarkan radiasi elektromagnetik, termasuk cahaya yang dapat dilihat mata manusia. Cahaya ini bergerak dengan kecepatan sekitar 300.000 km/detik. Ketika kita mengatakan sebuah galaksi berjarak 13 miliar tahun cahaya dari Bumi, itu berarti cahaya dari galaksi tersebut membutuhkan waktu 13 miliar tahun untuk mencapai kita. Jadi, teleskop tidak melihat masa kini, melainkan masa lalu alam semesta.

Mata manusia memiliki kemampuan yang sangat terbatas untuk mengumpulkan cahaya. Sementara itu, teleskop bertindak sebagai pengumpul cahaya raksasa. Kemampuan teleskop untuk mengumpulkan cahaya sebanding dengan kuadrat diameter cermin primer. Misalnya, teleskop berdiameter 2 m memiliki kemampuan mengumpulkan cahaya 4 kali lipat lebih besar daripada teleskop berdiameter 1 m.

Teleskop yang terletak di puncak Mauna Kea (Hawaii) ini memiliki cermin 10 meter yang mampu mengumpulkan cahaya 600.000 kali lebih banyak daripada mata manusia. Berkat itu, teleskop ini dapat mengamati galaksi yang berjarak lebih dari 13 miliar tahun cahaya.

Observatorium Vera C. Rubin adalah salah satu teleskop berbasis darat tercanggih di dunia . (Sumber: Observatorium Rubin)

Observatorium Vera C. Rubin adalah salah satu teleskop berbasis darat tercanggih di dunia, dibangun di puncak Cerro Pachón di Chili. Observatorium Vera C. Rubin akan melihat "cahaya pertama" pada 23 Juni 2025, menandai waktu teleskop tersebut mulai beroperasi dan merekam gambar pertama dari luar angkasa.

Dalam lebih dari tujuh jam pengamatan, Rubin mengambil 678 gambar, mengungkap detail Nebula Trifid, Nebula Laguna, dan ribuan galaksi jauh. Pada saat yang sama, teleskop tersebut juga menemukan lebih dari 2.000 asteroid baru, yang menunjukkan kemampuannya melacak objek-objek di Tata Surya.

Rubin telah memasuki fase survei 10 tahun – Legacy Survey of Space and Time (LSST) – untuk membuat “film kosmik” tentang evolusi galaksi, bintang, dan planet.

Gugus galaksi Coma berjarak lebih dari 300 juta tahun cahaya dari Bumi - bukti bahwa teknologi untuk membantu umat manusia telah ditemukan dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya. (Sumber: Observatorium Rubin)

Ketika teknologi membantu manusia melihat hal yang tak terlihat

Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), yang diluncurkan pada tahun 2021, merupakan instrumen tercanggih saat ini. Cermin utama Webb berdiameter 6,5 m, dengan area pengumpulan cahaya lebih dari 25 m².

Akibat ekspansi alam semesta, cahaya dari galaksi-galaksi jauh direntangkan menjadi panjang gelombang inframerah – sebuah fenomena yang disebut "pergeseran merah". Teleskop Webb dirancang untuk mendeteksi cahaya ini, sehingga memungkinkan kita untuk "melihat kembali ke masa lampau" ke alam semesta awal.

Pada bulan Agustus 2025, Webb mengambil gambar Hubble Deep Field – wilayah langit kecil yang hanya menutupi 1/12,7 juta langit, tetapi berisi lebih dari 2.500 galaksi jauh, beberapa di antaranya terbentuk hanya 300–400 juta tahun setelah Big Bang.

Teleskop James Webb. (Sumber: NASA)

Daya pisah teleskop bergantung pada aperturnya. Menurut kriteria Rayleigh, resolusi sudut berbanding terbalik dengan diameter cermin. Teleskop Luar Angkasa Hubble dengan apertur 2,4 m memiliki resolusi 0,05 detik busur, cukup untuk membedakan bintang-bintang individual di Galaksi Andromeda yang berjarak 2,5 juta tahun cahaya.

Teleskop Ekstrem Besar Eropa (ELT), yang sedang dibangun di Chili, akan memiliki cermin primer 39,3 m. Setelah selesai, ELT akan memiliki resolusi hingga 0,001 detik busur, yang memungkinkan pengamatan langsung permukaan planet ekstrasurya.

Teleskop tidak menembus ruang angkasa, melainkan menangkap dan menguraikan foton purba yang telah menempuh jarak miliaran tahun cahaya. Berkat teknologi modern, umat manusia secara bertahap memperluas batas pengamatan kosmik, mengungkap misteri asal-usul dan evolusi galaksi, bintang, dan planet.

Tuan Quang

Sumber: https://vtcnews.vn/giai-ma-bi-an-cach-kinh-thien-van-nhin-thay-qua-khu-vu-tru-ar972298.html