GALAKSI DAN ALAM SEMESTA

KELOMPOK 11

Anggota :1. Satrio Abdurrahman (4201412018)2. Ridho Adi Negoro (4201412084)3. Ajeng Rizki R (4201412026)4. Erni Sri P (4201412080)

ASAL USUL ALAM SEMESTA

Manusia telah dikaruniai akal budi, maka sebagai makhluk yang berakal budi inilah membedakan manusia dengan ciri-ciri makhluk lain.

Manusia sebagai salah satu penghuni alam semesta selalu tergoda oleh rasa ingin tahu untuk mencari keterangan tentang segala sesuatu yang pernah dilihat dan dialami di alam sekitarnya. Mengamati bola langit memancing rasa ingin tahu rahasia alam semesta itu

Para ahli astronomi tidak jemu-jemu mengamati bola langit, karena memperoleh keasyikan yang mempesona . Dari langit diperoleh berbagai pesan dari beraneka ragam cahaya benda-benda langit yang ditangkap tersebut timbullah berbagai teori tentang asal-usul terjadinya alam semesta.

a. Asal Usul Alam Semesta

1) Pandangan Yunani Kuno - Bumi diatur oleh beberapa dewa, di antaranya

Dewa Zeus sebagai Dewa Guntur dan Helios sebagai Dewa Matahari

- Phytagoras (2500 th yang lalu) “Bumi seperti bola tanpa ujung pangkal”

- Aristoteles (200 th setelah Phytagoras) “di atas bumi terdapat delapan langit yang terdiri dari kristal kaca tembus cahaya (teori kosmos)”

- Ptolomeus (100 th setelah aristoteles) “benda-benda langit itu semua beredar mengelilingi bumi pada ruang yang kosong”.

2) Pandangan Lebih Maju di luar Yunani Copernicus (1473-1543) “Hanya bulan

saja yang betul-betul beredar mengelilingi bumi. Sedangkan planet lain tidak, tetapi semuanya beredar mengelillingi matahari”.

Galileo Galilei - Jupiter bukan hanya sebuah titik cahaya

kecil, melainkan berupa bola besar dengan empat buah pengiringnya

- Ia menemukan jalur hitam di permukaan bulan dan diduga laut atau samudra

- Menyetujui pandangan Copernicus

3) Pandangan Modern Terhadap Asal Usul Alam SemestaKosmogoni : ilmu yang mempelajari tentang asal usul alam semestaKosmologi : ilmu yang mempelajari asal usul alam semesta, evolusi , isi alam semesta dan organisasinya

2 golongan besar materi yang memperkirakan terjadinya tata surya

a)Tata surya berasal dari materi yang sebagian materinya terlepas dan menjadi planet-planet dan satelit-satelit

(1)Teori pasang surut ( Jeans 1901)ada bintang besar mendekati matahari,

sehingga timbul efek pasang pada kabut matahar. Akibat daya tarik bintang tadi, sebagian massa matahari tertarik dan lepas dari matahari dan selanjutnya mendingin dan terbentuk planet-planet dan satelit-satelit tata surya

2) Teori Bintang KembarMatahari adalah bintang kembar, kemudian satu bintang meledak dan pecahannya mendingin membentuk planet-planet dan satelit-satelit.

(b) Teori tata surya berasal dari kabut asal atau nabula, yang terdiri dari Helium dan Hidrogen(Teori Nebula) (Immanuel Kant 1755 dan Pierre de Laplace 1769)(1) Teori Nebula KantMenyatakan bahwa diangkasa beisi berbagai macam gas. Gas-gas yang massanya besar menarik gas-gas yang ada disekelilingnya.

(2) Teori Nabula Laplace Inti dari teori ini hampir sama dengan teori nebula kant. Karena perputarannya maka nebula yang berputar itu menjadi pipih seperti piringan yang dikenal sebagai “kabut pilin”.

Fred Hoyle dan Hannes Alfven (1950-an) yang menjelaskan perlambatan perputaran matahari, yatiu karena medan magnnetik yang menghubungkan matahari dengan piringan gas yang berputar bersamanya memindahkan momen sudut putar dari matahari ke planet-planet bertambah sedangkan kecepatan matahari sendiri berkurang.

Sejak tahun 1940-an alam semesta telah diterangkan dengan tiga buah model atau teori. Ketiga-tiganya telah sepakat mengenai azas yang sama, yaitu bahwa alam semesta itu memuai.

3 teori-teori alam semesta

a) Teori keadaan tetap (steady-state theory) Fred Hoyle, Herman Bondi dan Thomas Gold“Alam semesta sama dimanapun dan bilamanapun juga” Alam semesta sebagai tak berawal dan tak

berakhir, alam semesta lebih kurang sama, bukan hanya di mana-mana, tetapi juga setiap saat.

Bondi dan Gold“ segala sesuatu di alam semesta ini kelihatannya tetap sama meskipun galaksi-galaksi saling menjauh satu dengan yang lain”

• Menurut teori ini alam semesta tak terhingga besarnya dan tak terhingga tuanya, atau dengan kata lain tanpa awal dan tanpa akhir.

(b) Teori dentuman besar lahir dari hasil pemikiran ahli astrofisika George Gamow, ahli fisika Amerika kelahiran Rusia, dengan beberapa rekannya seperti Ralph Alpher, Hans Bethe dan Robert Herman pada akhir tahun 1940-an. Gamow mengemukakan gagasan bahwa seluruh bahan dan tenaga dalam alam semesta pernah pernah terpadu dalam satu bola raksasa. Bola yang terdiri dari neutron dan tenaga pancaran ini dinamainya “Ylem: (baca: ailem).

Menurut aliran ini ada dua masa penting yang berlangsung selama sejarah awal alam semesta:• Era radiasi dari saat alam semesta baru lahir

sedetik sampai sejuta tahun kemudian.• Era pendinginan dari alam semesta berumur

sejuta tahun dan terus berlanjut selama gerak memuai alam semesesta yang diikuti dengan alam senyap gema sisa dentuman dosa. Sisa gema itu akan tertangkap dalam bentuk radiasi bersuhu 5 K.

Menurut ahli fisika partikel Alan Guth, setelah dentuman besar, kecepatan pemuaian alam semesta terus menerus berkurang, namun ada suatu masa di mana gerak tersebut mengalami peristiwa peralihan yang tidak serempak membentuk gelembung-gelembung dalam ruang besar yang memuai. Energy yang dilepaskan pada masa peralihan ini menurut persamaan medan Einstein bersifat mendorong alam semesta untuk memuai

Dari hasil pengamatan tersebut Hubble dan rekannya Milton Humason menggambarkan hubungan antara kecepatan radial dan jarak kelompok-kelompok galaksi yang bergerak makin menjauh. Selanjutnya Hubble menyimpulkan bahwa makin jauh jarak galaksi, makin cepat galaksi itu bergerak menjauhi kita

Kemudian pada tahun 1965, dua insinyur Arno Penzias dan Robert Wilson secara kebetulan menemukan radiasi gelombang mikro yang diramalkan oleh Aplher dan Herman 17 tahun yang lalu. Dengan demikian ternyata dasar-dasar teori dan pembuktian yang mendukung teori dentuman besar daripada teori keadaaan tetap, sehingga orang cenderung menerima teori dentuman besar. Dari pertentangan kedua teori pembentukan alam semesta itu timbul pendapat uang dapat dikatakan sebagai teori yang ketiga.

c) teori osilasi (oscillation theory)pendapat ini juga disebut teori alam semesta berayun uang berpendirian bahwa semua materi bergerak saling menjauhi dan bermula dari massa termampat. Materi itu akhirnya melambat yang pada suatu saat akan lebih lambat dari kecepatan lepas kritis, dan mulai mengkerut lagi akibat adanya gaya gravitasi. Materi tersebut akan termampat dan meledak lagi yang dilanjutkan dengan pemuaian lagi. Dalam proses itu tidak ada materi yang rusak ataupun tercipta, melainkan hanya berubah tatanannya atau hanya mengalami goyangan (oscillation), dengan demikian teori itu merupakan teori yang mempertahankan bahwa semesta itu terhingga dan bukan tak terhingga.

Pengujian model-model alam semesta

1. Teori Keadaan Tetap Suatu petunjuk yang menyatakan bahwa teori keadaan

tetap itu mungkin tidak benar didapat dari quasar. Jika quasar mengikuti hubungan jarak dan kecepatan seperti halnya galaksi, maka penyebaran quarsa di antariksa seragam dan sejalan dengan keadaan tetap. Tetapi Mr. Schmidt ternyata menemukan bahwa quasar hanya menyebar pada jarak yang jauh, atau menyebar pada jarak yang hampir secara keseluruhan menggambarkan gejala yang terjadi dahulu kala dalam sejarah alam semesta. Jika quasar dianggap sebagai bahan yang terdapat pada awal terjadinya alam semesta, maka sewajarnya sekarang hanya tinggal sedikit sekali, tetapi nyatanya justru sangat banyak

Hal lain yang diramalkan oleh keadaan tetap ialah jarak rata-rata antar galaksi tidak berubah dan selalu sama untuk galaksi-galaksi pada berbagai jarak. Dengan ditangkapnya sinyal-sinyal radio kosmis yang sangat lemah, maka mungkin terdapat sumber-sumber radio kosmis yang sanga jauh berupa galaksi atau kumpulan galaksi. Ini menyatakan bahwa agaknya teori keadaan tetap tidak benar dan kurang dapat dipertahankan.

2. Teori Dentuman Besar radiasi yang dipancarkan oleh sisa bola api yang

mempunyai sifat seperti gelombang radio yang seolah-olah dipancarkan oleh benda hitam yang suhunya beberapa derajat di atas 0 K. Gelombang ini tentunya sudah sampai ke bumi. Nyatanya tidak ada asal-usul yang unik dari pengembangan alam semesta dimanapun di antariksa.

Penzias dan Wilson ternyata menemukan gelombang yang rupanya datang dari segala arah seakan-akan seluruh bola langit memancarkan radiasi itu.

Dari arah datangnya radiasi, kita mengharapkan dapat menemukan pusat alam semesta, tetapi karena radiasi ditangkap dari segala arah maka disimpulkan bahwa pusat alam semesta maupun asal-usulnya ada di sekeliling kita.Pada kenyataannya berdasarkan hasil pengukuran ditunjukkan bahwa latar belakang gelombang mikro itu sama intensitasnya meskipun dideteksi dari arah yang berbeda di angkasa. Jadi jika kita secara tepat dapat mengintepretasikan hasil pengamatan itu, maka kita sesungguhnya dapat mendekteksi dentuman besar itu dan pada saat itu teori keadaan tetap menjadi gugur.

GALAKSIEdwin Hubble

menemukan bahwa alam semesta adalah

milyaran galaksi

Pengertian Galaksi

Galaksi adalah sekelompok bintang yang membentuk suatu sistem, terdiri atas lebih dari satu benda angkasa yang berukuran besar dan dikelilingi oleh benda-benda angkasa lainnya sebagai anggota galaksi yang beredar mengelilingi secara teratur.

Dalam ilmu astronomi, pengertian galaksi adalah suatu sistem yang terdiri dari bintang, debu, dan gas yang amat luas, di mana anggotanya memiliki gaya tarik menarik (gravitasi)

Hipotesa Terjadinya Galaksi

Claudius Ptolemaeus

Hipotesis Fowler ( 1957 )

Menurut Fowler, 12000 juta tahun yang lalu galaksi kita tidaklah sepeti sekarang ini, bentuknya berupa kabut gas hidrogen yang sangat besar yang bentuknya berada diluar angkasa. Ia bergerak perlahan mengadakan rotasi sehingga keseluruhannya berbentuk bulat. Karena gaya beratnya ia mengadakan kontraksi. Pada bagian yang berkisar lambat dan mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-bintang itupun semakin turun temperaturnya setelah berpuluh-puluh ribu tahun. Ia mempunyai bentuk yang dikatakan tetap, seperti halnya matahari, hipotesis itu diyakinkan oleh suatu observasi yang ditujukan pada pusat galaksi, tempat dilahirkannya bintang baru, baik secara perlahan-lahan maupn secara eksplosif

Terdapat dua pendapat pada penciptaan alam semesta dari sudut ilmu pengetahuan modern. • Pertama : alam semesta tidak diciptakan, artinya alam

semesta ini terjadi karena suatu yang kebetulan yairu merupakan sekumpulan zat yang konstant, stabil dan tidak berubah.

• Kedua : alam semesta ini di ciptakan . setelah dilakukan observasi dan pengambilan experiment-experiment dan juga melalui perhitungan fisika, terbukti bahwa alam semesta memiliki suatu awal dari ledakan dahsyat (Big Bang)

PERTENTANGAN DUA PIHAK

Pendapat Kelompok Chaostic

Pendapat ini dikemukakan oleh kelompok sarjana kosmologi modern yakin bahwa karena ledakan (Big Bang) itu seluruhnya porak-poranda, hancur berantakan (chaos). Tetapi secara perlahan-lahan menurut selama waktu periode yang lama sampai menjadi satu alam yang homogeny seperti keadaan sekarang.

Pendapat Kelompok Quiescent

• Pendapat ini dikemukakan oleh sekelompok sarjana kosmologi yang percaya bahwa alam sebenarnya mempunyai suatu jumlah kecil kondisi yang inhomogenis yang lambat laun berkembang membentuk galaksi-galaksi dalam suasana tidak bergerak atau diam (quiescent). Dasar teori kelompok ini adalah kita harus dan terpaksa menyebut fluktuasi (fluctuate = berubah-ubah) tentu yang sampai kinipun tidak berhasil dan tidak dapat menemukannya. Para sarjana kosmologi umumnya menanamkan flultuasi ini sebagai ketidakstabilan gravitasional.

GALAKSI ?

adalah sebuah sistem perbintangan yang maha luas yang di dalamnya terdapat jutaan bahkan miliaran

bintang beserta benda-benda langit lainnya sebagai anggota yang beredar

mengelilingi pusat dengan gerakan yang teratur.

GALAKSI ? Galaksi adalah suatu kabut gas pijar yang sangat

besar, dikelilingi oleh kelompok-kelompok bintang yang sangat dekat satu sama lain (cluster) dan juga dikelilingi olah gumpalan-gumpalan kabut gas pijar yang lebih kecil dari pusatnya (nebula) dan tebaran ribuan bintang.

Di dalam galaksi terdapat peredaran benda-benda langit (Matahari dan bintang-bintang lainnya) mengelilingi pusat Galaksi.

Galaksi ternyata tidak hanya satu, tetapi beribu-ribu jumlahnya, salah satunya adalah Galaksi Bima Sakti yang merupakan galaksi dimana Bumi berinduk

Diperkirakan bahwa alam semesta mengandung 100 miliar galaksi yang masing-masing rata-rata terdapat 100 miliar bintang.Diameter galaksi merentang dari 3.000 sampai dengan 500.000 ribu tahun cahaya

Ciri-ciri Galaksi

Galaksi-galaksi mempunyai cahaya sendiri sehingga bukan cahaya fluorescensi atau cahaya pantulan, dan cahaya itu member spectrum serap yang menunjukkan bahwa benda penyinarnya itu adalah benda padat yang diliputi oleh gas-gas.

Jarak antara galaksi yang satu dengan galaksi yang lain sejauh jutaan tahun cahaya.

Galaksi-galaksi lain dapat terlihat berada diluar galaksi bima sakti.

Galaksi-galaksi mempunyai bentuk-bentuk tertentu.

Bentuk Galaksi

Bentuk Galaksi

Spiral

Tak beraturanElips

Galaksi Spiral

• 80% dari jumlah galaksi berbentuk spiral

• Terlihat seperti pusaran api raksasa

• Lengkungan-lengkungan spiral yang keluar dari sebuah nucleus atau pusat galaksi yang terang.

Normal

• Lengkungan keluar dari tepi-tepi paling ujung dari sebuah palang pada nukleusnya.

Berpalang

Bagian-bagian Galaksi Spiral

Galaksi Elips

• 17% dari jumlah galaksi berbentuk elips• Terlihat seperti bola lonjong yang besar

Galaksi Tak Beraturan

• 3% dari jumlah galaksi yang diketahui

• Terlihat sebagai gumpalan atau onggokan bintang

Galaksi dalam berbagai bentuk warna dan ukuran

Contoh-contoh Galaksi:

• Galaksi Spiral

• Galaksi Elips

• Galaksi lentikular

• Galaksi Tak Beraturan

GALAKSI SPIRAL

Galaksi spiral memiliki lengan-lengan spiral yang berada di intinya Galaksi spiral

dikelompokkan lagi menjadi Sa, Sb, dan Sc menurut ukuran inti dan bentuk lengan spiralnya. Bimasakti merupakan galaksi

spiral Sb.

CONTOH GALAKSI SPIRALBimasakti (Milky Way)

Bimasakti dari samping

Andromeda

NGC 1232

Galaksi Seyfert NGC 7742 (spiral dgn inti sangat terang)

GALAKSI ELIPS

Galaksi Elips (E) memiliki bentuk spheroidal yang memipih ke arah tepi.

Contoh Galaksi ELips

GALAKSI LENTIKULAR

Galaksi lentikular memiliki kemiripan dengan galaksi elips, namun memiliki pusat yang menonjol seperti pada galaksi spiral.

Contoh Galaksi LentikularSombrero di Virgo

GALAKSI TIDAK BERATURAN

Galaksi tidak beraturan tidak memiliki inti, lengan ataupun bentuk khusus. Galaksi tidak beraturan tipe I (Irr I) tidak memiliki struktur apapun, adapun tipe II (Irr II) masih menunjukkan struktur yang berubah akibat gangguan.

Contoh Galaksi Tidak BeraturanAwan Magellan Besar

• Sekitar 60 % galaksi yang teramati berbentuk spiral.

• 20 % lentikular• 15 % elips• 3% - 5% tidak beraturan

ROTASI GALAKSI

• Bumi berotasi sekali setiap 24 jam, dengan kecepatan 1.670 km/jam (464 m/dtk).

• Berevolusi mengelilingi matahari stp th dg kec 107.000 km/jam, berpindah sejauh2,5 jt km per hari.

• Matahari mengelilingi pst galaksi dg kec 1 jt km/jam,mmrlkan 220 jt th utk mnyel. 1x revolusi.

• Sjk keberadaannya, tata surya baru menyelesaikan 20 kali putaran mengelilingi pusat Bimasakti

Pertanyaan1. Agnes Yusti W (4201412108)Apakah bentuk galaksi dapat berubah dari elips menjadi bentuk lain?2. Nadia Wahyu L (4201412090)Tatasurya mengorbit matahari. Galaksi mengorbit apa?