Radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik

Pengarang: Leandro Alegsa

18-05-2022

Radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik (radiasi CMB) adalah radiasi di bagian gelombang mikro dari spektrum elektromagnetik, yang berasal dari segala arah di luar angkasa. Ini diketahui berasal dari alam semesta bayi kita yang paling awal. Karena alam semesta sangat besar, dan kecepatan cahaya konstan, kita tahu bahwa ketika cahaya CMB tiba dari alam semesta bayi, ia tiba sebagai sinyal tertua yang dapat kita deteksi.

Selama Big Bang, banyak radiasi energi tinggi tercipta. Kemudian, alam semesta menjadi lebih besar dan lebih dingin. Oleh karena itu, foton energi tinggi kehilangan sebagian besar energi aslinya. Sekarang, sebagai hasilnya, radiasi itu berada di bagian gelombang mikro dari spektrum elektromagnetik (bagian gelombang mikro memiliki energi yang cukup rendah). Latar belakang gelombang mikro kosmik adalah radiasi yang telah bergerak tanpa menabrak apa pun sejak alam semesta menjadi transparan, sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang.

Arno Penzias dan Robert Wilson pertama kali mendeteksi radiasi CMB. Para ilmuwan berpikir bahwa keberadaan radiasi CMB merupakan bukti penting, dengan pergeseran merah, bahwa teori Big Bang adalah benar.

Data selanjutnya didasarkan pada pesawat ruang angkasa Planck yang dioperasikan oleh Badan Antariksa Eropa (ESA). Wahana ini dirancang untuk mengamati perbedaan dalam latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) pada frekuensi gelombang mikro dan infra-merah, dengan sensitivitas tinggi dan resolusi sudut yang kecil. Wahana antariksa ini telah menyelesaikan tugasnya, tetapi para peneliti masih menganalisis data. Minat utamanya adalah bahwa ada:

"asimetri dalam suhu rata-rata di belahan langit yang berlawanan. Hal ini berlawanan dengan prediksi yang dibuat oleh model standar bahwa alam semesta seharusnya secara luas serupa ke segala arah yang kita lihat. Lebih jauh lagi, titik dingin meluas di atas sepetak langit yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan".

Tidak ada penjelasan untuk hal ini yang diketahui.

Fluktuasi suhu latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) dari data Wilkinson Microwave Anisotropy Probe selama 7 tahun yang terlihat di langit penuh. Gambar tersebut merupakan proyeksi variasi suhu di atas bola langit. Suhu rata-rata adalah 2,725 derajat Kelvin di atas nol absolut (nol absolut setara dengan -273,15 ºC atau -459 ºF), dan warna-warna mewakili fluktuasi suhu yang kecil, seperti dalam peta cuaca. Wilayah merah lebih hangat dan wilayah biru lebih dingin sekitar 0,0002 derajat

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apa yang dimaksud dengan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik?

J: Radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik (radiasi CMB) adalah jenis radiasi elektromagnetik di bagian gelombang mikro dari spektrum yang berasal dari segala arah di luar angkasa. Radiasi ini diyakini berasal dari alam semesta bayi kita yang paling awal.

T: Bagaimana kita tahu bahwa cahaya CMB datang sebagai sinyal tertua?

J: Kita tahu bahwa cahaya CMB tiba sebagai sinyal tertua karena alam semesta sangat besar, dan kecepatan cahaya konstan. Oleh karena itu, ketika mencapai kita dari alam semesta yang masih bayi, cahaya itu telah melakukan perjalanan untuk waktu yang lama tanpa menabrak apa pun.

T: Siapa yang pertama kali mendeteksi radiasi CMB?

J: Arno Penzias dan Robert Wilson adalah orang pertama yang mendeteksi radiasi CMB.

T: Bukti apa yang diberikan keberadaannya untuk teori Big Bang?

J: Keberadaan radiasi CMB memberikan bukti penting, bersama dengan data pergeseran merah, yang mendukung teori Big Bang.

T: Apa yang dirancang untuk diamati oleh pesawat ruang angkasa Planck?

J: Pesawat ruang angkasa Planck dirancang untuk mengamati perbedaan latar belakang gelombang mikro kosmik pada frekuensi gelombang mikro dan infra-merah dengan sensitivitas tinggi dan resolusi sudut yang kecil.

T: Temuan tak terduga apa yang telah ditemukan oleh para peneliti yang menganalisis data dari wahana Planck?

J: Para peneliti yang menganalisis data dari pesawat ruang angkasa Planck telah menemukan asimetri dalam suhu rata-rata pada belahan langit yang berlawanan yang bertentangan dengan prediksi yang dibuat oleh model standar bahwa alam semesta seharusnya secara luas serupa ke segala arah yang kita lihat. Selain itu, mereka juga menemukan titik dingin yang membentang di atas sepetak langit yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan yang saat ini belum ada penjelasannya.