Astronomi

Sejarah astronomi

Kuno

Para astronom awal hanya menggunakan mata mereka untuk melihat bintang-bintang. Mereka membuat peta rasi bintang dan bintang-bintang untuk alasan keagamaan dan kalender untuk mengetahui waktu dalam setahun. Peradaban awal seperti bangsa Maya dan Mesir Kuno membangun observatorium sederhana dan menggambar peta posisi bintang-bintang. Mereka juga mulai berpikir tentang tempat Bumi di alam semesta. Untuk waktu yang lama orang mengira Bumi adalah pusat alam semesta, dan bahwa planet-planet, bintang-bintang dan matahari mengelilinginya. Ini dikenal sebagai geosentrisme.

Orang Yunani Kuno mencoba menjelaskan gerakan matahari dan bintang-bintang dengan melakukan pengukuran. Seorang matematikawan bernama Eratosthenes adalah orang pertama yang mengukur ukuran Bumi dan membuktikan bahwa Bumi adalah sebuah bola. Sebuah teori oleh matematikawan lain bernama Aristarchus adalah, bahwa matahari berada di pusat dan Bumi bergerak mengelilinginya. Ini dikenal sebagai heliosentrisme. Hanya sedikit orang yang menganggapnya benar. Sisanya tetap percaya pada model geosentris. Sebagian besar nama rasi bintang dan bintang-bintang berasal dari orang Yunani pada masa itu.

Astronom Arab membuat banyak kemajuan selama Abad Pertengahan termasuk peta bintang yang lebih baik dan cara-cara untuk memperkirakan ukuran Bumi. Mereka juga belajar dari orang-orang terdahulu dengan menerjemahkan buku-buku Yunani ke dalam bahasa Arab.

Renaisans hingga era modern

Selama masa renaissance, seorang pendeta bernama Nicolaus Copernicus berpikir, dari melihat cara planet-planet bergerak, bahwa Bumi bukanlah pusat dari segalanya. Berdasarkan karya-karya sebelumnya, dia mengatakan bahwa Bumi adalah sebuah planet dan semua planet bergerak mengelilingi matahari. Ini membawa kembali gagasan lama heliosentrisme. Seorang fisikawan bernama Galileo Galilei membangun teleskopnya sendiri, dan menggunakannya untuk melihat lebih dekat pada bintang-bintang dan planet-planet untuk pertama kalinya. Dia setuju dengan Copernicus. Gereja Katolik memutuskan bahwa Galileo salah. Dia harus menghabiskan sisa hidupnya di bawah tahanan rumah. Ide-ide Heliosentris segera diperbaiki oleh Johannes Kepler dan Isaac Newton yang menemukan teori gravitasi.

Setelah Galileo, orang-orang membuat teleskop yang lebih baik dan menggunakannya untuk melihat objek-objek yang lebih jauh seperti planet Uranus dan Neptunus. Mereka juga melihat bagaimana bintang-bintang mirip dengan Matahari kita, tetapi dalam berbagai warna dan ukuran. Mereka juga melihat ribuan objek jauh lainnya seperti galaksi dan nebula.

Era modern

Abad ke-20 setelah tahun 1920 menyaksikan perubahan penting dalam astronomi.

Pada awal tahun 1920-an, mulai diterima bahwa galaksi tempat kita tinggal, Bima Sakti, bukanlah satu-satunya galaksi. Keberadaan galaksi lain diselesaikan oleh Edwin Hubble, yang mengidentifikasi nebula Andromeda sebagai galaksi yang berbeda. Hubble jugalah yang membuktikan bahwa alam semesta mengembang. Ada banyak galaksi lain pada jarak yang jauh dan mereka surut, menjauh dari galaksi kita. Itu benar-benar tak terduga.

Pada tahun 1931, Karl Jansky menemukan emisi radio dari luar Bumi ketika mencoba mengisolasi sumber kebisingan dalam komunikasi radio, menandai lahirnya astronomi radio dan upaya pertama dalam menggunakan bagian lain dari spektrum elektromagnetik untuk mengamati langit. Bagian spektrum elektromagnetik yang tidak terhalang oleh atmosfer sekarang dibuka untuk astronomi, sehingga memungkinkan lebih banyak penemuan dibuat.

Terbukanya jendela baru di alam semesta ini menyebabkan ditemukannya hal-hal yang sama sekali baru, misalnya pulsar, yang mengirimkan pulsa gelombang radio secara teratur ke luar angkasa. Gelombang tersebut pertama kali dianggap berasal dari alien karena denyutannya sangat teratur sehingga menyiratkan sumber buatan.

Periode setelah Perang Dunia ke-2, lebih banyak observatorium di mana teleskop besar dan akurat dibangun dan dioperasikan di lokasi pengamatan yang baik, biasanya oleh pemerintah. Sebagai contoh, Bernard Lovell memulai astronomi radio di Jodrell Bank dengan menggunakan sisa peralatan radar militer. Pada tahun 1957, situs ini memiliki teleskop radio steerable terbesar di dunia. Demikian pula, pada akhir tahun 1960-an, mulai dibangun observatorium khusus di Mauna Kea, Hawaii, sebuah lokasi yang baik untuk teleskop tampak dan infra-merah berkat ketinggiannya yang tinggi dan langit yang cerah.

Revolusi besar berikutnya dalam astronomi adalah berkat kelahiran roket. Hal ini memungkinkan teleskop ditempatkan di luar angkasa pada satelit.

Teleskop ruang angkasa memberikan akses, untuk pertama kalinya dalam sejarah, ke seluruh spektrum elektromagnetik, termasuk sinar yang selama ini terhalang oleh atmosfer. Sinar-X, sinar gamma, sinar ultraviolet, dan bagian dari spektrum infra-merah, semuanya dibuka untuk astronomi, saat teleskop pengamat diluncurkan. Seperti halnya bagian spektrum lainnya, penemuan-penemuan baru pun dilakukan.

Dari tahun 1970-an satelit diluncurkan untuk digantikan dengan satelit yang lebih akurat dan lebih baik, menyebabkan langit dipetakan di hampir semua bagian spektrum elektromagnetik.

Gambar Bulan oleh Galileo. Gambar-gambarnya lebih rinci daripada siapa pun sebelum dia, karena dia menggunakan teleskop untuk melihat Bulan.

Penemuan

Penemuan secara garis besar terdiri dari dua jenis: benda dan fenomena. Benda adalah benda-benda di alam semesta, apakah itu planet seperti Bumi kita atau galaksi seperti Bima Sakti kita. Fenomena adalah peristiwa dan kejadian di alam semesta.

Tubuh

Untuk memudahkan, bagian ini telah dibagi berdasarkan di mana benda-benda astronomi ini dapat ditemukan: yang ditemukan di sekitar bintang adalah benda matahari, yang berada di dalam galaksi adalah benda galaksi dan segala sesuatu yang lebih besar adalah benda kosmik.

Tenaga Surya

• Planet
• Asteroid
• Komet

Galaksi

• Bintang

Benda yang menyebar:

• Nebula
• Kelompok

Bintang Kompak:

• Bintang katai putih
• Bintang neutron
• Lubang hitam

Kosmik

• Galaksi
• Gugus galaksi
• Superkluster

Fenomena

Peristiwa ledakan adalah peristiwa di mana ada perubahan mendadak di langit yang menghilang dengan cepat. Disebut semburan karena biasanya dikaitkan dengan ledakan besar yang menghasilkan "ledakan" energi. Peristiwa ini termasuk:

• Supernova
• Novas

Peristiwa periodik adalah peristiwa yang terjadi secara teratur dengan cara yang berulang-ulang. Nama periodik berasal dari periode, yaitu panjang waktu yang diperlukan gelombang untuk menyelesaikan satu siklus. Fenomena periodik meliputi:

• Pulsar
• Bintang variabel

Fenomena noise cenderung berhubungan dengan hal-hal yang terjadi di masa lampau. Sinyal dari peristiwa-peristiwa ini memantul di sekitar alam semesta hingga tampak datang dari mana-mana dan intensitasnya sedikit bervariasi. Dengan cara ini, ia menyerupai "noise", sinyal latar belakang yang meliputi setiap instrumen yang digunakan untuk astronomi. Contoh noise yang paling umum adalah statis yang terlihat di televisi analog. Contoh astronomi utama adalah: Radiasi latar belakang kosmik.

Metode

Instrumen

• Teleskop adalah alat utama pengamatan. Teleskop mengambil semua cahaya di area yang luas dan memasukkannya ke dalam area yang kecil. Ini seperti membuat mata kita menjadi sangat besar dan kuat. Astronom menggunakan teleskop untuk melihat benda-benda yang jauh dan redup. Teleskop membuat obyek terlihat lebih besar, lebih dekat, lebih terang.
• Spektrometer mempelajari panjang gelombang cahaya yang berbeda. Ini menunjukkan terbuat dari apa sesuatu itu.
• Banyak teleskop berada di satelit. Mereka adalah observatorium ruang angkasa. Atmosfer Bumi menghalangi beberapa bagian spektrum elektromagnetik, tetapi teleskop khusus di atas atmosfer dapat mendeteksi radiasi tersebut.

• Astronomi radio menggunakan teleskop radio. Sintesis aperture menggabungkan teleskop-teleskop yang lebih kecil untuk membuat array bertahap, yang bekerja seperti teleskop sebesar jarak antara teleskop-teleskop yang lebih kecil.

Teknik

Ada beberapa cara yang bisa dilakukan astronom untuk mendapatkan foto langit yang lebih baik. Cahaya dari sumber yang jauh mencapai sensor dan diukur, biasanya oleh mata manusia atau kamera. Untuk sumber yang sangat redup, mungkin tidak ada cukup partikel cahaya yang datang dari sumber agar bisa dilihat. Salah satu teknik yang dimiliki para astronom untuk membuatnya terlihat adalah dengan menggunakan integrasi (seperti eksposur yang lebih lama dalam fotografi).

Integrasi

Sumber astronomi tidak banyak bergerak: hanya rotasi dan pergerakan Bumi yang menyebabkan mereka bergerak melintasi langit. Ketika partikel cahaya mencapai kamera dari waktu ke waktu, mereka menabrak tempat yang sama sehingga membuatnya lebih terang dan lebih terlihat daripada latar belakang, sampai dapat dilihat.

Teleskop di sebagian besar observatorium (dan instrumen satelit) biasanya dapat melacak sumber saat bergerak melintasi langit, membuat bintang tampak diam di teleskop dan memungkinkan eksposur yang lebih lama. Selain itu, gambar dapat diambil pada malam yang berbeda sehingga eksposur dapat berlangsung berjam-jam, berhari-hari atau bahkan berbulan-bulan. Di era digital, gambar-gambar langit yang telah didigitalkan dapat ditambahkan bersama oleh komputer, yang melapisi gambar-gambar setelah mengoreksi pergerakannya.

Optik adaptif

Optik adaptif berarti mengubah bentuk cermin atau lensa sewaktu melihat sesuatu, untuk melihatnya lebih baik.

Analisis data

Analisis data adalah proses mendapatkan lebih banyak informasi dari pengamatan astronomi daripada hanya dengan melihatnya. Pengamatan pertama-tama disimpan sebagai data. Data ini kemudian akan memiliki berbagai teknik yang digunakan untuk menganalisisnya.

Analisis Fourier

Analisis Fourier dalam matematika dapat menunjukkan apakah suatu pengamatan (dalam jangka waktu yang lama) berubah secara periodik (berubah seperti gelombang). Jika demikian, analisis Fourier dapat mengekstrak frekuensi dan jenis pola gelombang, dan menemukan banyak hal termasuk planet baru.

Bidang

Contoh bidang yang baik berasal dari pulsar yang berdenyut secara teratur dalam gelombang radio. Ini ternyata mirip dengan beberapa (tapi tidak semua) jenis sumber terang dalam sinar-X yang disebut Low-mass X-ray binary. Ternyata semua pulsar dan beberapa LMXB adalah bintang neutron dan perbedaannya disebabkan oleh lingkungan tempat bintang neutron ditemukan. LMXB yang bukan bintang neutron ternyata adalah lubang hitam.

Bagian ini mencoba untuk memberikan gambaran umum tentang bidang-bidang penting astronomi, periode kepentingannya dan istilah-istilah yang digunakan untuk menggambarkannya. Perlu dicatat bahwa astronomi di Era Modern telah dibagi terutama oleh spektrum elektromagnetik, meskipun ada beberapa bukti bahwa hal ini berubah.

Bidang berdasarkan tubuh

Astronomi matahari

Astronomi matahari adalah studi tentang Matahari. Matahari adalah bintang yang paling dekat dengan Bumi, sekitar 92 juta (92.000.000) mil jauhnya. Matahari adalah bintang yang paling mudah diamati secara detail. Mengamati Matahari dapat membantu kita memahami bagaimana bintang-bintang lain bekerja dan terbentuk. Perubahan Matahari dapat mempengaruhi cuaca dan iklim di Bumi. Aliran partikel bermuatan yang disebut angin Matahari terus menerus dikirim dari Matahari. Angin Matahari yang menghantam medan magnet Bumi menyebabkan terjadinya cahaya utara. Mempelajari Matahari membantu manusia memahami cara kerja fusi nuklir.

Astronomi planet

Astronomi Planet adalah ilmu yang mempelajari planet, bulan, planet kerdil, komet dan asteroid serta benda-benda kecil lainnya yang mengorbit bintang. Planet-planet di Tata Surya kita sendiri telah dipelajari secara mendalam oleh banyak pesawat ruang angkasa yang berkunjung seperti Cassini-Huygens (Saturnus) dan Voyager 1 dan 2.

Astronomi galaksi

Astronomi Galaksi adalah ilmu yang mempelajari galaksi-galaksi jauh. Mempelajari galaksi jauh adalah cara terbaik untuk mempelajari galaksi kita sendiri, karena gas dan bintang-bintang di galaksi kita sendiri menyulitkan pengamatan. Astronom Galaksi berusaha memahami struktur galaksi dan bagaimana galaksi terbentuk melalui penggunaan berbagai jenis teleskop dan simulasi komputer.

Astronomi gelombang gravitasi

Astronomi gelombang gravitasi adalah studi tentang alam semesta dalam spektrum gelombang gravitasi. Selama ini, semua astronomi yang telah dilakukan menggunakan spektrum elektromagnetik. Gelombang Gravitasi adalah riak di ruang-waktu yang dipancarkan oleh benda-benda yang sangat padat yang berubah bentuk, yang meliputi bintang katai putih, bintang neutron, dan lubang hitam. Karena belum ada yang mampu mendeteksi gelombang gravitasi secara langsung, dampak Astronomi Gelombang Gravitasi sangat terbatas.

Halaman terkait