Memahami Perjalanan Tahun Cahaya

Apakah perjalanan tahun cahaya itu?

Perjalanan tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya selama satu tahun. Secara umum sudah diketahui bahwa cahaya bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi. Kecepatan cahaya adalah kecepatan tertinggi yang diketahui oleh manusia. Sampai saat ini belum ada benda di alam semesta ini yang kecepatannya melebihi kecepatan cahaya. Kecuali (diduga) adalah lubang hitam (black hole).

Cahaya bergerak dengan kecepatan 299.792,458 kilometer per detik atau jika dibulatkan adalah 300.000 kilometer per detik di dalam ruang hampa. Jika cahaya bergerak melalui medium, artinya tidak berada dalam ruang hampa, maka kecepatannya menjadi kurang dari 300.000 km/detik karena cahaya akan mengalami pembiasan oleh medium yang dilewatinya sehingga kecepatannya berkurang.

Dalam rumus Fisika kecepatan cahaya diberi simbol C, yang artinya celeritas (kecepatan dalam Bahasa Latin) dan constant dalam Bahasa Inggris. Kecepatan cahaya (C) ini disebut juga dengan konstanta Einstein. 1 C = 300.000 km/detik. Jika cahaya bergerak dengan kecepatan seperti itu per detik maka dalam satu menit cahaya akan menempuh jarak sejauh 300.000 km/detik x 60 detik = 18.000.000 km. Dan dalam satu jam cahaya akan bergerak sejauh 18.000.000 km/menit x 60 menit = 1.08 milyar km. Sehingga jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam waktu satu tahun adalah :

C x detik x menit x jam x (jumlah hari dalam satu tahun), yaitu :

300.000 km/detik x 60 detik x 60 menit x 24 jam x 365 hari  = 9.460.800.000.000 km. Berarti, cahaya menempuh jarak sejauh 9,4608 triliun kilometer dalam satu tahun. Jarak yang ditempuh cahaya dalam waktu satu tahun ini menjadi ukuran untuk mengukur jarak antar benda langit. Satu tahun cahaya = 9,46 x 1012 kilometer.

Hakikatnya, dalam kecepatan cahaya, kita hanya menyaksikan masa lalu benda-benda langit

Pada saat kita melihat benda-benda langit dalam ukuran jarak kecepatan cahaya, maka sebenarnya kita sedang menyaksikan masa lalu dari benda-benda langit yang kita saksikan itu. Bagaimana bisa seperti itu? Berikut ini adalah penjelasan untuk mempermudah pemahaman kita mengenai kecepatan cahaya dan perjalanan tahun cahaya.

Perjalanan cahaya Matahari

Bintang paling dekat dengan Bumi kita, yaitu Matahari memiliki jarak sekitar 150 juta kilometer dari Bumi. Artinya, apabila diukur dalam kecepatan cahaya, maka jaraknya menjadi 150,000,000 km/300,000 km/detik=500 detik = 8.33 menit atau 8 menit 21 detik perjalanan cahaya. Berdasarkan hasil perhitungan di atas, agar cahaya Matahari dapat ditangkap oleh mata pengamat di Bumi, cahaya itu memerlukan waktu sekitar 8 menit 21 detik perjalanan menempuh jarak 150 juta kilometer untuk sampai kepada mata pengamat di Bumi. Sehingga, sebenarnya cahaya itu telah berangkat dari Matahari 8 menit 21 detik yang lalu sebelum cahaya itu akhirnya sampai ke Bumi dan dapat ditangkap oleh mata pengamat di Bumi. Dengan demikian pada saat kita melihat Matahari (melalui kacamata khusus tentunya), sebenarnya yang kita lihat itu adalah wujud Matahari sekitar 8 menit 21 detik yang lalu atau masa lalu Matahari sekitar 8 menit yang lalu (silakan baca artikel sebelumnya: Di Manakah Letak Tata Surya Kita?).

Perjalanan tahun cahaya bintang-bintang di konstelasi langit Orion dan sekitarnya

Contoh berikutnya adalah benda-benda langit yang jaraknya lebih jauh dari Matahari, yaitu bintang-bintang pada konstelasi Orion dan sekitarnya. Beberapa bintang pada konstelasi Orion sudah akrab dengan masyarakat Indonesia. Bintang-bintang tersebut adalah Mintaka, Alnilam, dan Alnitak yang letaknya terlihat berderetan jika dilihat dari mata pengamat di Bumi. Dan juga tiga bintang lainnya, yaitu Betelgeuse, Saiph, dan Eridanus. Masyarakat Jawa biasa menyebut tata bintang tersebut dengan nama Lintang Luku. Sedangkan masyarakat Yunani Kuno mengenal ketiga bintang yang berderetan (Mintaka, Alnilam, dan Alnitak) tersebut sebagai Sabuk Orion.

Konstelasi Orion sendiri merupakan konstelasi tata bintang yang cukup jelas terlihat dari Bumi pada saat langit malam dalam keadaan cerah. Untuk pengamat yang tinggal di sekitar garis khatulistiwa Bumi, seperti wilayah Indonesia dan sekitarnya, maka konstelasi Orion ini akan tampak berada tepat di atas kepala pada saat tengah malam yang cerah. Konstelasi Orion ini mulai muncul dari ufuk timur menjelang malam hari dan akan menghilang di ufuk barat menjelang pagi hari. Berikut ini adalah penampakan konstelasi Orion dan sekitarnya.

Penampakan Konstelasi Orion
Penampakan Susunan Bintang di konstelasi langit Orion dan sekitarnya

Apakah menurut Anda, bintang-bintang yang terlihat pada gambar di atas letaknya berdekat-dekatan? Kalau jawaban Anda YA, maka silakan lihat gambar di bawah ini!

Konstelasi Bintang Rasi Orion dan Sekitarnya
Inilah nama-nama bintang yang menyusun tata bintang (konstelasi) pada langit Orion dan sekitarnya (termasuk bintang sirius yang berada di konstelasi canis major) beserta jaraknya dari Bumi dalam satuan jarak tahun cahaya.

Bintang-bintang yang apabila dilihat dari mata pengamat di Bumi tampak berdekatan, seperti Mintaka, Alnilam, dan Alnitak, ternyata tidaklah berdekatan. Masing-masing bintang tersebut ternyata memiliki jarak yang sangat berjauhan antara satu dengan yang lain.

Bintang Alnitak memiliki jarak 800-an tahun cahaya dari Bumi, sedangkan bintang di sampingnya, yaitu Alnilam memiliki jarak 2000 tahun cahaya dari Bumi, kemudian bintang yang bersebelahan dengan Alnilam, yaitu Mintaka memiliki jarak 1200 tahun cahaya dari Bumi. Berdasarkan data jarak diketahui bahwa antara Bintang Alnitak dengan Alnilam (yang terlihat berdekatan) dipisahkan oleh jarak sejauh 1200 tahun cahaya. Lalu berapakah ukuran jarak ini dalam kilometer? Simak penjelasannya dalam paragraf di bawah ini!

Cahaya yang melaju dengan kecepatan sekitar 300,000 km/detik dalam setahun akan menempuh jarak sekitar 9.46 triliun kilometer. Maka jarak 1200 tahun cahaya itu adalah 9.46 triliun km x 1200 = 1.135 x 1016 km atau sekitar 11 ribu triliun kilometer lebih. Gambaran jauhnya jarak ini, yaitu apabila kita berangkat dari Bumi menggunakan pesawat terbang komersial biasa berkecepatan sekitar 800 km/jam maka kita akan sampai pada jarak itu (1200 tahun cahaya) setelah perjalanan selama sekitar 1.62 milyar tahun!

Pada gambar di atas juga terlihat bahwa bintang yang paling jauh sekaligus paling terang pada konstelasi sekitar Orion, yaitu konstelasi Canis major adalah Sirius yang berjarak 8611 tahun cahaya dari Bumi. Artinya, cahaya dari Bintang Sirius yang sampai kepada mata kita di Bumi telah berangkat dari Bintang Sirius sejak sekitar 8611 tahun yang lalu atau sekitar tahun 6595 Sebelum Masehi (mungkin pada zaman Nabi Nuh as). Sehingga wujud Sirius yang kita lihat sekarang ini pada hakikatnya adalah wujud Sirius pada sekitar 8611 tahun yang lalu. Gambaran jauhnya jarak Bintang Sirius dari Bumi adalah apabila kita berangkat dari Bumi menggunakan pesawat terbang komersial biasa yang berkecepatan 800 km/jam, maka kita akan mendarat di permukaan Bintang Sirius setelah perjalanan selama lebih dari 11 milyar tahun!

Lalu bagaimanakah wujud Sirius saat ini? Tidak ada manusia di Bumi ini yang mengetahui apakah saat ini (tahun 2016) Bintang Sirius masih berada di konstelasi Orion atau malah sudah tidak ada lagi di sana, karena cahaya yang berangkat dari Sirius di tahun 2016 ini, baru akan sampai kepada mata pengamat di Bumi pada sekitar 8611 tahun yang akan datang. Jadi, baru sekitar tahun 10627 nanti umat manusia di Bumi akan bisa melihat wujud Sirius di tahun 2016 ini!

Demikianlah artikel singkat mengenai perjalanan tahun cahaya ini. Untuk bintang-bintang lain yang tampak pada gambar di atas, Anda dapat menghitung dan menggambarkan sendiri mengenai seberapa jauh jaraknya dan seberapa lama waktu tempuhnya.©


Referensi:

Brockman, John. 2014. The Universe: Leading Scientists Explore the Origin, Mysteries, and Future of the Cosmos (Best of Edge Series). Harper Perennial Publishers. New York. 386 p.

Bergamini, David. 1979. Alam Semesta. Pustaka Time-Life. Jakarta

Kauffmann, William J.; Neil F. Comins. 2009. Discovering the Universe: from the Stars to the Planets. W.H. Freeman and Company. New York. 534 p.

https://www.nasa.gov


Baca Juga:

Di Manakah Letak Tata Surya Kita?

Mengenal Bintang di Alam Semesta

Kelahiran, Kehidupan, dan Kematian Bintang

Mengenal Galaksi Bimasakti

Hits: 2603

0 comments on “Memahami Perjalanan Tahun CahayaAdd yours →

Leave a Reply