Membongkar misteri: Bagaimana teleskop melihat masa lalu kosmik

Teleskop bukan sahaja dapat melihat ke kejauhan – ia disamakan dengan 'mesin masa' yang melihat kembali ke alam semesta awal berbilion tahun yang lalu.

Apabila anda merenung langit malam, cahaya dari bintang-bintang yang berkelip-kelip sebenarnya merupakan mesej dari masa lalu. Jasad-jasad cakerawala ini memancarkan cahaya berjuta-juta, malah berbilion tahun yang lalu, dan baru-baru ini sampai ke Bumi. Jadi bagaimana teleskop boleh "melihat" galaksi yang begitu jauh?

Walaupun Bulan sangat dekat dengan kita, cahaya yang dipancarkan daripadanya masih mengambil masa 1.3 saat untuk sampai ke mata pemerhati. (Sumber: NASA)

Cahaya – mesej dari alam semesta yang jauh

Jasad cakerawala di alam semesta sentiasa memancarkan sinaran elektromagnet, termasuk cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia. Cahaya ini bergerak pada kelajuan kira-kira 300,000 km/s. Apabila kita mengatakan bahawa sebuah galaksi berada 13 bilion tahun cahaya dari Bumi, ini bermakna cahaya dari galaksi itu telah mengambil masa 13 bilion tahun untuk sampai kepada kita. Oleh itu, teleskop tidak melihat masa kini, tetapi sebaliknya melihat masa lalu alam semesta.

Mata manusia mempunyai keupayaan yang sangat terhad untuk mengumpul cahaya. Sementara itu, teleskop bertindak sebagai pengumpul cahaya gergasi. Kapasiti pengumpulan cahaya teleskop adalah berkadar terus dengan kuasa dua diameter cermin utamanya. Contohnya, teleskop berdiameter 2 meter boleh mengumpul cahaya empat kali ganda lebih banyak daripada teleskop 1 meter.

Teleskop yang terletak di puncak Mauna Kea (Hawaii) mempunyai cermin 10 meter yang mampu mengumpul 600,000 kali lebih banyak cahaya daripada mata manusia. Disebabkan ini, ia boleh memerhati galaksi yang terletak lebih daripada 13 bilion tahun cahaya jauhnya.

Balai Cerap Vera C. Rubin merupakan salah satu teleskop berasaskan darat yang paling canggih di dunia . (Sumber: Balai Cerap Rubin)

Balai Cerap Vera C. Rubin merupakan salah satu teleskop berasaskan darat yang paling canggih di dunia, dibina di atas Cerro Pachón di Chile. Balai Cerap Vera C. Rubin akan menerima "cahaya pertamanya" pada 23 Jun 2025, menandakan saat teleskop mula beroperasi dan merakam imej pertamanya dari angkasa lepas.

Dalam tempoh lebih tujuh jam pemerhatian, Rubin telah merakam 678 imej, mendedahkan butiran Nebula Trifid, Nebula Lagun dan beribu-ribu galaksi yang jauh. Pada masa yang sama, teleskop itu juga menemui lebih daripada 2,000 asteroid baharu, menunjukkan keupayaannya untuk menjejaki objek dalam Sistem Suria.

Rubin telah memulakan fasa tinjauan selama 10 tahun – Tinjauan Legacy of Space and Time (LSST) – yang bertujuan untuk mencipta "filem kosmik" tentang evolusi galaksi, bintang dan planet.

Gugusan galaksi Coma, yang terletak lebih 300 juta tahun cahaya dari Bumi, merupakan bukti bahawa teknologi membantu manusia menemui kemungkinan yang belum pernah terjadi sebelumnya. (Sumber: Balai Cerap Rubin)

Apabila teknologi membantu manusia melihat perkara yang tidak pernah dilihat sebelum ini .

Teleskop Angkasa James Webb (JWST), yang dilancarkan pada tahun 2021, merupakan instrumen paling canggih yang terdapat pada masa ini. Cermin utama Webb mempunyai diameter 6.5m dan kawasan pengumpulan cahaya lebih 25m².

Disebabkan oleh pengembangan alam semesta, cahaya dari galaksi yang jauh diregangkan menjadi panjang gelombang inframerah – satu fenomena yang dipanggil “anjakan merah”. Teleskop Webb direka bentuk untuk mengesan cahaya ini, membolehkan kita “melihat kembali masa lalu” ke alam semesta awal.

Pada bulan Ogos 2025, Webb telah menawan Hubble Deep Field – sebuah kawasan kecil di langit, yang hanya meliputi 1/12.7 juta daripada luas permukaan langit, tetapi mengandungi lebih daripada 2,500 galaksi jauh. Sebahagian daripada galaksi ini terbentuk hanya 300–400 juta tahun selepas Letupan Besar.

Teleskop James Webb. (Sumber: NASA)

Resolusi teleskop bergantung pada aperturnya. Menurut piawaian Rayleigh, resolusi sudut berkadar songsang dengan diameter cermin. Teleskop Hubble, dengan apertur 2.4m, mempunyai resolusi 0.05 saat lengkok, mencukupi untuk membezakan bintang individu dalam galaksi Andromeda, 2.5 juta tahun cahaya jauhnya.

Teleskop Eropah yang Sangat Besar (ELT), yang sedang dalam pembinaan di Chile, mempunyai cermin utama sepanjang 39.3m. Apabila siap, ELT akan mempunyai resolusi sehingga 0.001 saat arka, yang membolehkan pemerhatian langsung permukaan eksoplanet.

Teleskop bukan sahaja menembusi angkasa lepas; ia juga menangkap dan menyahkod foton purba yang telah mengembara berbilion tahun cahaya. Terima kasih kepada teknologi moden, manusia secara beransur-ansur mengembangkan sempadan pemerhatian kosmik, mendedahkan misteri tentang asal usul dan evolusi galaksi, bintang dan planet.

Encik Quang

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