1. Pengertian Jagat Raya
a. Yang disebut jagat raya, alam semesta atau antariksa yaitu ruangan yang meluas ke segala arah, tidak terhingga, tetapi ada batas-batasnya yang belum dapat diketahui.
b. Jagat raya diduga bentuknya melengkung dan dalam keadaan memuai.
c. Jagat raya terdiri atas galaksi-galaksi atau sistem-sistem bintang yang jumlahnya ribuan. Salah satu diantaranya adalah galaksi Bimasakti.
d. Galaksi-galaksi terdiri atas benda-benda langit yang ada, yang membentuk sistem bintang yang kecil-kecil. Salah satu anggota dari tata surya adalah planet bumi.
Jadi jagat raya adalah ruangan yang maha luas, yang tak dapat diketahui atau dibayangkan luasnya. Galaksi adalah kumpulan bintang, planet, gas, debu, nebula, dan benda-benda langit lainnya yang membentuk “pulau-pulau” di dalam ruang hampa jagat raya. Secara umum bentuk-bentuk galaksi dibedakan menjadi 4 macam, yaitu :
a. Bentuk spiral, galaksi ini mempunyai roda-roda catherina, dengan lengan-lengan berbentuk spiral keluar dari pusat yang terang (jumlahnya kira-kira 60%).
b. Bentuk spiral berpalang, lengan-lengan spiral galaksi ini keluar dari bagian ujung suatu pusat kira-kira 18% dari jumlah galaksi merupakan spiral-spiral ataupun spiral-spiral yang terpotong.
c. Bentuk elips, galaksi ini berbentuk elips, mulai dari bentuk hampir menyerupai bola kaki, sampai pada bentuk yang sangat lonjong seperti bola rugby (jumlahnya kira-kira 18%).
d. Bentuk tak beraturan, kira-kira 4% dari jumlah galaksi berbentuk tak beraturan atau tidak mempunyai bentuk tertentu.
Ciri-ciri galaksi:
- Galaksi mempunyai cahaya sendiri bukan cahaya pantulan.
- Galaksi-galaksi lainnya dapat terlihat berada di luar galaksi Bimasakti.
- Jarak antara galaksi yang satu dengan yang lainnya jutaan tahun cahaya.
- Galaksi mempunyai bentuk-bentuk tertentu, misalnya: bentuk spiral, bentuk elips, dan bentuk tidak beraturan (irregular galaxis).
Menurut para ahli astronomi, ruang antara galaksi yang satu dengan galaksi yang lainnya tidak kosong tetapi mengandung materi yang disebut zat inter galaxy. Zat inter galaxy ini seperti zat interstellair yang terdiri dari proton, elektron, dan ion lain yang bergerak simpang siur dalam jagat raya ini. Ada beberapa macam galaksi yang sudah diketahui manusia, antara lain:
a. Galaksi Bimasakti, merupakan galaksi di mana bumi berada. Galaksi ini memiliki bentuk spiral dengan diameter kira-kira 100.000 tahun cahaya.
b. Galaksi Magellan, merupakan galaksi yang paling dekat dengan galaksi bimasakti. Jaraknya kurang lebih 150.000 tahun cahaya dan berada di belahan langit selatan.
c. Galaksi Ursa Mayor, berjarak 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi bimasakti. Bentuk galaksi ursa mayor adalah elips dan rapat.
d. Galaksi jauh, galaksi-galaksi yang terletak lebih dari 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi bimasakti tersebut galaksi jauh. Contoh galaksi jauh yaitu: galaksi silvery, triangulum, dan whirlpool.
2. Jagat Raya yang Mengembang
Bahwa jagat raya mulai dengan sebuah ledakan yang hebat dan sejak itu sampai sekarang jagat raya terus berkembang. Bentuk datar pada galaksi, bila dilihat dari samping, dan adanya lengkungan spiral menunjukkan bahwa bintang-bintang membentuk mereka bergerak mengelilingi nucleus atau pusat dari suatu system.Rotasi sebuah galaksi dapat diamati dan diukur dengan memindahkan tempat dan garis-garis dalam spektrumnya, kemudian dibandingkan dengan garis acuan pada spectrum dari sebuah benda tak bergerakdi bumi.Bila galaksi mempunyai inklinasi dengan garis pandangan yang bersudut kurang dari 90, berarti satu sisi sedang bergerak menjauhi pengamat dan garis-garis dari bagian ini berpidah menuju bagian warna merah pada spectrum. Sisin lain sedang mendekati dan gari-garisnya berpindah menuju bagian warna biru dari spktrum. Ini disebut efek dooppler , sesuai penemunya seorang ahli fisika Cristian Doppler dari Negara Austria .
a. Pendapat-pendapat baru
Jagat raya berada dalam ruang yang membentuk ke segala arah dengan ledakan dan tak ada batasnya. Ruang ini berdimensi 3 atau berukuran panjang, lebar, dan dalam (tebal). Di samping itu mengalir “waktu” yang berdimensi satu, mengalir dari masa yang lampau ke mas yang akan datang. “Ruang” (space) dan “waktu” (time) adalah dua paham yang berbeda.
b. Jagat raya dipenuhi bintang-bintang dan kabut-kabut
Jagat raya dipenuhi dengan bintang-bintang dan kabut-kabut yang memberi lapangan gravitasi, dimana sinar cahaya dibelokkan dari arah lurus.
c. Teori Creatio Continua
Teori tersebut menjelaskan bahwa alam raya tidak sekaligus diciptakan dalam satu waktu, tetapi semenjak permulaan secara terus-menerus dilahirkan partikel-partikel atau bagian-bagian atom, yang dalam waktu jutaan tahun mengembun menjadi kabut-kabut kosmis, kemudian memadat menjadi kabut-kabut spiral dengan bintang-bintang dan jasad-jasad angkasa lainnya.
3. Teori-teori Asal Mula Jagat Raya
a. Teori ledakan hebat
Berbagai tiori tentang jagat raya membentuk suatu bidang studi yang dikenal sebagai kosmologi . Einstein adalah ahli kosmologi modern pertama. Thun 1915 ia menyempurnakan tiori umumnya tentang relativitas , yang kemudian diterapkan pada pendistribusian zat diruang angkasa . padsa tahun 1917 ditemukan bahwa ada massa bahan yang hamper seragam dimana keseimbangannya tak tentu antara kekuatan gaya gravitasi dan kekuatan dorong kosmis lain yang tak dikenal. Pada tahun 1922 seorang ahli fisika Rusia memecahkan soal itu dengan cara lain. Ia mengatakan bahwa kekuatan tolak tidak berperan, bahkan jagat raya terus meluas dan seluruh partikel bergerak saling menjauh dengan kecepatan tinggi.Sebab dengan kekuatan tarik gravitasi, peluasan itu semakin melambat. Dlam model jagat raya ini, peluasan tersebut dimulai denganh “ledakan hebat”.
Tiori ledakan hebat sebetulnya berlawanan denagan pengetahuan astronomi zaman sekarang. Bintang dalam galaksi bima saktibukannya saling memjahui satu sama lain, tetapi malahan berjalan dalam orbit sirkular mengelilingi bagian pusatnya yang padat. Pada tahun 1929 Edwin Hubble, ahli asronomi dan obsevatorium Mount Wilson, mengemukakan bahwa berbagai galaksi yang telah diamatinya sebenarnya menjaui kita, dengan kecepatan samopai beberapa ribu kilometer perdetik.
Teori Big Bang : Menyebutkan bahwa semua benda di seluruh Jagad Raya berasal dari suatu titik yang mengalami ledakan hebat. Benda-benda ini adalah yang kita sebut dengan galaksi . Penelitian membuktikan bahwa semakin kita mempelajari jagad raya , semakin banyak pula galaksi yang kita temukan (Kenneth Krane ,1992). Saat ini diperkirakan ada 1011 galaksi di Jagad Raya yang sangat mungkin juga memiliki suatu peradaban/kehidupan seperti di galaksi kita. Galaksi yang mempunyai kehidupan kita sebut sebagai alam semesta , dan tidak tertutup kemungkinan bahwa di jagad raya ternyata mempunyai alam semesta dengan bumi seperti yang kita huni ini.
Teori ledakan hebat menurut Baker adalah perluasan jagat raya menurut teori hebat dianalogikan dengan sebuah balon yang digelembungkan. Bintik-bintik A, B dan C menggambarkan galaksi-galaksi di lokasi yang relatif tetap.
b. Teori keadaan tetap
Dalam teori keadaan tetap, harus diterima anggapan bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa di antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh.
Ahli asronomi Inggris Fred Hoyle dan beberapa ahli asrofisika Inggris mengajukan tiori yang lain, yakni ”tiori keadaan tetap” yang menerangkan bahwa jagat raya tidak hanya sama dalam ruang angkasa ,asas kosmologi tetapi juga tak berubah dalam waktu asas kosmologi yang sempurna. Jdi asas kosmologi diperluas sedemikian rupa sehingga menjadi sempurna dan tidak bergantung pada peristiwa sejarah tertentu.Tiori keadaan tetap berlawanan sekali dengan Ledakan Hebat.dalam tiori, Ledakan Hebat , ruang angkasa berkembang lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh.
4. Kritikan-kritikan Pada Teori Ledakan Hebat dan Teori Keadaan Tetap
a. Kritikan Tiori Ledakan Hebat
Krikan pertama teori ledakan hebat adalah umur jagat raya yang dihitung secara matematik. Rupanya justru terlalu sedikit (kira-kira 10.000.000.000 thn) untuk sejumlah bintang yang sangat tua, yang umurnya telah ditentukan secara bebas dari jumlah bahan baker nuklir yang dianggap telah digunakannya. Akan tetapi, para penganut tiori ledakan hebat berpendapat bahwa metode pendataan bintang ini masih kurang begitu seksama dan dengan demikian mereka menganggap bahwa hal itu bukan suatu ancaman berat bagi gagasannya.
b. Kritikan Tiori Keadaan Tetap
Teori keadaan tetap sebagai telaah astronomi, tidak mendapat dukungan lagi. Kegagalan utama rupanya pada keteguhan pendirian tentang kesamaan bintang-bintang dangalaksi-galaksi. Teori ini tidak mengatakan sifat rata-rata berbagai galaksi yang dekat dan jauh akan berbeda. Namun para ahli astronomi radio telah mengetahui adanya perbedaan tersebut, terutama dengan banyaknya sumber radio lemah. Hal itu dapat dijelaskan bahwa dengan dasar teori ledakan hebat mengatakan bahwa galaksi mengalami evolusi.
1. Anggapan antroposentris
Antroposentris (anthropos = manusia; centrum = pusat) adalah anggapan yang menyatakan bahwa manusia sebagai pusat segalanya.
2. Anggapan geosentris
Geosentris (geo = bumi; centrum = pusat) adalah anggapan yang menyatakan bahwa bumi adalah pusat semesta alam.
3. Anggapan heliosentris
Heliosentris (helios = matahari; centrum = pusat) adalah anggapan bahwa pusat jagat raya adalah matahari. Beberapa ahli pendukung teori heliosentris antara lain: Bruno, Johanes Kepler, Galileo, Isaac Newton.
5. Tata Surya
Planet-planet dalam tata surya dibagi dalam dua golongan, yaitu planet dalam dan planet luar:
a. Planet-planet dalam, yaitu planet-planet yang lintasannya di antara bumi dan matahari. Yang tergolong planet dalam ialah Merkurius dan Venus.
b. Planet-planet luar, yaitu planet-planet yang lintasannya mengelilingi matahari lebih jauh dan lebih besar daripada jari-jari lintasan bumi mengelilingi matahari. Yang tergolong planet luar ialah Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Sebelum tahun 2006, planet dalam sistem tata surya didefinisikan berjumlah sembilan, termasuk pluto. Namun, pada Agustus 2006, para ilmuwan astronomi yang tergabung dalam The International Astronomical Union (IAU) memutuskan untuk mengeliminasi Pluto dari sistem tata surya. Hal ini karena Pluto tidak memenuhi syarat sebagai planet.
Pada tahun 2006 telah ditemukan jenis planet lain seperti UB 313 atau Zena yang memiliki ukuran lebih besar dari Pluto dan bersatelit. Begitu juga dengan ditemukannya belasan planet lain yang berukuran lebih kecil dari Pluto seperti Quasar, Huya, Sedna, Orvus, Vesta, Pallas, Hygica, Varuna, dan 2003EL61. Planet 2003EL61 memiliki satelit, namun ukurannya lebih kecil dari Pluto.
Beberapa hal penting mengenai planet-planet:
a. Planet-planet tidak mempunyai cahaya sendiri.
b. Planet-planet tidak berkelap-kelip seperti halnya bintang sejati, tetapi berkilauan.
c. Dengan teropong kecil, planet-planet itu terlihat sebagai keping atau cakram yang bersinar.
d. Lintasan-lintasan planet ini merupakan bidang-bidang yang berbentuk elips.
e. Planet-planet beredar mengelilingi matahari dengan arah yang sama.
f. Kebanyakan planet-planet mempunyai satelit (pengiring) atau bulan.
6. Terjadinya Bumi dan Tata Surya
a. Hipotesis kabut (solar nebula)
Menurut Imanuel Kant (1724-1804) bahwa di jagat raya terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan. Bagian tengah kabut itu lama-kelamaan menjadi gumpalan gas yang kemudian menjadi matahari dan bagian kabut sekitarnya menjadi planet-planet dan satelitnya.
b. Hipotesis planetesimal
Menurut Thomas C. Chamberlin (1843-1928) bahwa matahari telah ada sebagai salah satu dari bintang-bintang yang banyak. Pada suatu masa, ada sebuah bintang berpapasan pada jarak yang tidak terlalu jauh. Akibatnya, terjadilah peristiwa pasang naik pada permukaan matahari maupun bintang itu. Sebagaian dari massa matahari itu tertarik ke arah bintang.
c. Hipotesis pasang surut gas
Pada tahun 1917 sarjana Inggris, James Jeans (1877-1946) dan Herald Jeffries menyatakan bahwa hipotesis ini pada suatu saat sebuah bintang yang hampir sama besarnya dengan matahari melintas di dekat matahari. Hal ini menimbulkan terjadinya pasang pada matahari. Pasang itu berbentuk seperti cerutu yang sangat besar. Bentuk cerutu yang sangat besar ini kemudian bergerak mengelilingi matahari dan mengalami perpecahan menjadi sejumlah butir-butir tetesan kecil.
d. Hipotesis peledakan bintang
Menurut Fred Hoyle (1956) menyatakan bahwa kemungkinan matahari memiliki kawan sebuah bintang (matahari juga bintang) dan pada mulanya berevolusi satu sama lain. Ada juga diantaranya yang memadat dan mungkin terjerat ke dalam orbit keliling matahari. Banyak bintang yang meledak akan bebas di ruang angkasa.
e. Hipotesis kuiper
Menurut Gerard P. Kuiper (1905-1973) mengemukakan bahwa semesta terdiri dari formasi bintang-bintang. Menurut dia, dua pusat yang memadat berkembang dalam suatu awan antarbintang dari gas hidrogen. Pusat yang satu lebih besar daripada pusat yang lainnya dan kemudian memadat menjadi bintang tunggal, yaitu Matahari.