Mengenal jagad raya

Jagat raya adalah ruangan yang maha luas, yang tak dapat diketahui atau dibayangkan luasnya. Jagat raya diduga bentuknya melengkung dan dalam keadaan memuai serta terdiri atas galaksi-galaksi atau sistem-sistem bintang yang jumlahnya ribuan. Jagat raya kita diperkirakan berumur sekitar 15 miliar tahun.

- Struktur jagad Raya
1. Materi nampak,
Terdiri dari benda-benda angkasa yang menghasilkan cahaya atau memantulkan cahaya sehingga keberadaaanya dapat kita amati. Struktur benda angkasa dari kecil hingga besar adalah sebagai berikut :
- matahari, bintang, planet, bulan, asteroida, dll
- Tata surya
- Galaksi
- Cluster galaksi

2. Materi gelap (dark mater)
Terdiri dari benda-benda angkasa yang supermasif, yang runtuh akibat gravitasinya menjadi sedemikian masifnya tetapi gaya gravitasinya begitu besarnya sehingga semua materi tertelan bahkan cahaya pun tak dapat keluar dari tarikannya. Akibatnya materi itu tidak bisa dilihat keberadaanya, kecuali dari akibat gravitasinya. Benda itu dinamakan lobang hitam (black hole)
Meski tidak kelihatan justru materi gelap mengisi sebagian besar jagad raya. Menurut yang sekarang bisa diamati meliputi 90 % dari materi jagad raya berisi materi gelap. Di pusat galaksi Bima sakti kita terdapat lubang hitam yang sangat besar

Tata surya

Gambaran umum Tata Surya (digambarkan tidak sesuai skala): Matahari, Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Ceres, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, dan Eris.

Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.
Berdasarkan jaraknya dari matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah Merkurius (57,9 juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars (228 juta km), Yupiter (779 juta km), Saturnus (1.430 juta km), Uranus (2.880 juta km), dan Neptunus (4.500 juta km). Sejak pertengahan 2008, ada lima obyek angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil, kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut ialah Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan), Haumea (6.450 juta km), Makemake (6.850 juta km), dan Eris (10.100 juta km).
Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami, yang biasa disebut dengan “bulan” sesuai dengan Bulan atau satelit alami Bumi. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.

Asal usul tata surya

Sebuah teori lahir dari keingintahuan akan suatu kejadian atau keadaan. Tidak mudah untuk mempercayai sebuah teori baru, apalagi jika teori tersebut lahir ditengah kondisi masyarakat yang memiliki kepercayaan yang berbeda. Tapi itulah kenyataan yang harus dihadapi oleh para ilmuwan di awal-awal penemuan mereka.

Hal utama yang dihadapi untuk mengerti lebih jauh lagi tentang Tata Surya adalah bagaimana Tata Surya itu terbentuk, bagaimana objek-objek didalamnya bergerak dan berinteraksi serta gaya yang bekerja mengatur semua gerakan tersebut. Jauh sebelum Masehi, berbagai penelitian, pengamatan dan perhitungan telah dilakukan untuk mengetahui semua rahasia dibalik Tata Surya.

Pengamatan pertama kali dilakukan oleh bangsa China dan Asia Tengah, khususnya dalam

MyCommentSpace.com
pengaruhnya pada navigasi dan pertanian. Dari para pengamat Yunani ditemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat tetap di langit, tampak juga objek-objek yang mengembara dan dinamakan planet. Orang-orang Yunani saat itu menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka memperkirakan Bumi dan Matahari berbentuk pipih tapi Phytagoras (572-492 BC) menyatakan semua benda langit berbentuk bola (bundar).

Sampai dengan tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya bisa dibagi dalam dua kelompok besar yakni masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.

Permulaan Perhitungan Ilmiah
Perhitungan secara ilmiah pertama kali dilakukan oleh Aristachrus dari Samos (310-230 BC). Ia mencoba menghitung sudut Bulan-Bumi-Matahari dan mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, dan Bumi-Bulan. Aristachrus juga merupakan orang pertama yang menyimpulkan Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran yang menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi bisa kita lihat kalau teori heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun jauh sebelum itu, Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori heliosentris tersebut.

Pada era Alexandria, Eratoshenes (276-195BC) dari Yunani berhasil menemukan cara mengukur besar Bumi, dengan mengukur panjang bayangan dari kolom Alexandria dan Syene. Ia menyimpulkan, perbedaan lintang keduanya merupakan 1/50 dari keseluruhan revolusi. Hasil perhitungannya memberi perbedaan sebesar 13% dari hasil yang ada saat ini.

Ptolemy dan Teori Geosentrik
Ptolemy (c 150AD) menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Dan teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent.

Teori heliosentrik dan gereja
Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengeliinginya dalam orbit lingkaran. Untuk masalah orbit, data yang didapat Copernicus memperlihatkan adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit planet-planet. Namun ia mempertahankan bentuk orbit lingkaran dengan menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik. Teori heliosentrik disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium kepada Paus Pope III dan diterima oleh gereja.

Tapi dikemudian hari setelah kematian Copernicus pandangan gereja berubah ketika pada akhir abad ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno, menyatakan semua bintang mirip dengan Matahari dan masing-masing memiliki sistem planetnya yang dihuni oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Teropong Bintang

Teropong atau Teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh seperti gunung dan bintang agar tampak lebih dekat dan jelas. Meskipun teropong sudah digunakan sejak abad ke – 17 namun sampai sekarang tidak seorang pun yakin siapa yang pertama kali menemukan teropong. Memang pada tanggal 2 oktober 1608 Hans Lippershey pernah mecoba mempatenkan teleskop yang dibuatnya, tetapi ditolak oleh dewan penilai. Kemudian pada tahun 1609 Galileo membuat sebuah teleskop yang sekarang dikenal dengan sebutan teropong panggung. Setelah itu ia membuat banyak macam teleskop dan mendapatkan banyak penemuan dalam bidang astronomis yang membuatnya terkenal. Teropong dibagi menjadi dua kelompok yaitu :

1. Teropong Bias, yang terdiri dari beberapa lensa
2. Teropong pantul, yang terdiri dari beberapa cermin dan lensa

Teropong Bias

Teropong bias menggunakan lensa sebagai obyektif untuk membiaskan cahaya. Beberapa contoh teropong bias adalah :

1. Teropong bintang atau teropong astronomi
2. Teropong bumi
3. Teropong panggung
4. Teropong prisma atau binokuler

Teropong Bintang

Teropong bintang atau teropong astronomi digunakan untuk mengamati benda-benda angkasa luar. Teropong bintang menggunakan dua buah lensa positif, masing-masing sebagai lensa obyektif dan lensa okuler. Berbeda dengan mikroskop, pada teropong jarak focus lensa obyektif lebih besar dari jarak focus lensa okuler.

Teropong Bumi

Teropong bumi yang disebut juga teropong medan atau teropong yojana menghasilkan bayangan akhir yang tegak terhadap arah benda semula. Hal ini dapat diperoleh dengan menggunakan lensa cembung ketiga yang disisipkan di antara lensa obyektif dan lensa okuler. Lensa cembung ketiga hanya berfungsi membalik bayangan tanpa perbesaran, oleh karena itu lensa ini disebut lensa pembalik.

Teropong panggung atau Teropong Galilei

Teropong panggung atau teropong Galilei disebut juga teropong Belnada atau teropong tonil. Teropong ini menghasilkan bayangan akhir yang tegak dan diperbesar dengan menggunakan dua buah lensa, lensa positif sebagai lensa obyektif dan lensa negatif sebagai lensa okuler.

Teropong Prisma

Penggunaan lensa pembalik untuk menghasilkan bayangan akhir yang tegak mengakibatkan teropong bumi menjadi relative panjang. Untuk menghindarinya maka lensa pembalik diganti dengan penggunaan dua prisma siku-siku sama kaki yang disisipkan di antara lensa obyektif dan lensa okuler. Prisma-prisma tersebut digunakan untuk membalikkan bayangan dengan pemantulan sempurna.

Hukum I, II, III Keppler

HUKUM KEPLER
Karya Kepler sebagian dihasilkan dari data-data hasil pengamatan yang dikumpulkan Ticho Brahe mengenai posisi planet-planet dalam geraknya di luar angkasa. Hukum ini telah dicetuskan paman Kepler setengah abad sebelum eyang Newton mengajukan ketiga Hukum-nya tentang gerak dan hukum gravitasi universal. Di antara hasil karya Kepler, terdapat tiga penemuan yang sekarang kita kenal sebagai Hukum Kepler mengenai gerak planet.
Hukum I Kepler
Lintasan setiap planet ketika mengelilingi matahari berbentuk elips, di mana matahari terletak pada salah satu fokusnya.

Kepler tidak mengetahui alasan mengapa planet bergerak dengan cara demikian. Ketika mulai tertarik dengan gerak planet-planet, eyang Newton menemukan bahwa ternyata hukum-hukum paman Kepler ini bisa diturunkan secara matematis dari hukum gravitasi universal dan hukum gerak Newton. Eyang Newton juga menunjukkan bahwa di antara kemungkinan yang masuk akal mengenai hukum gravitasi, hanya satu yang berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang konsisten dengan Hukum Kepler.
Perhatikan orbit elips yang dijelaskan pada Hukum I Kepler. Dimensi paling panjang pada orbit elips disebut sumbu mayor alias sumbu utama, dengan setengah panjang a. Setengah panjang ini disebut sumbu semiutama alias semimayor (sambil lihat gambar di bawah ya).


Hukum II Kepler
Luas daerah yang disapu oleh garis antara matahari dengan planet adalah sama untuk setiap periode waktu yang sama.



Hal yang paling utama dalam Hukum II Kepler adalah kecepatan sektor mempunyai harga yang sama pada semua titik sepanjang orbit yang berbentuk elips.

Hukum III Kepler

Kuadrat waktu yang diperlukan oleh planet untuk menyelesaikan satu kali orbit sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet-planet tersebut dari matahari.
Eyang Newton juga menunjukkan bahwa Hukum III Kepler juga bisa diturunkan secara matematis dari Hukum Gravitasi Universal dan Hukum Newton tentang gerak dan gerak melingkar. Sekarang mari kita tinjau Hukum III Kepler menggunakan pendekatan eyang Newton.

Terlebih dahulu kita tinjau kasus khusus orbit lingkaran, yang merupakan kasus khusus dari orbit elips. Semoga dirimu belum melupakan Hukum Newton dan pelajaran Gerak Melingkar…

Kita tulis kembali persamaan Hukum II Newton :

Pada kasus gerak melingkar beraturan, hanya terdapat percepatan sentripetal, yang besarnya adalah

Kita tulis kembali persamaan Hukum Gravitasi Newton :


Sekarang kita masukan persamaan Hukum Gravitasi Newton dan percepatan sentripetal ke dalam persamaan Hukum II Newton :

m1 adalah massa planet, mM adalah massa matahari, r1 adalah jarak rata-rata planet dari matahari, v1 merupakan laju rata-rata planet pada orbitnya.

Waktu yang diperlukan sebuah planet untuk menyelesaikan satu orbit adalah T1, di mana jarak tempuhnya sama dengan keliling lingkaran,2phir1. Dengan demikian, besar v1 adalah :

Kita masukan persamaan v1 ke dalam persamaan di atas :

Misalnya persamaan 1 kita turunkan untuk planet venus (planet 1). Penurunan persamaan yang sama dapar digunakan untuk planet bumi (planet kedua).

T2 dan r2 adalah periode dan jari-jari orbit planet kedua. Sekarang coba anda perhatikan persamaan 1 dan persamaan 2. Perhatikan bahwa ruas kanan kedua persamaan memiliki nilai yang sama. Dengan demikian, jika kedua persamaan ini digabungkan, akan kita peroleh :

Kita juga bisa menurunkan persamaaan untuk menghitung besarnya periode gerak planet (T) dengan cara lain. Pertama terlebih dahulu kita turunkan untuk kasus gerak melingkar.

Sebelumnya kita telah mensubtitusikan persamaan Hukum Gravitasi Newton dan percepatan sentripetal ke dalam persamaan Hukum II Newton :

Pada pembahasan mengenai gerak melingkar beraturan, kita mempelajari bahwa laju v adalah perbandingan jarak tempuh dalam satu kali putaran dengan periode (waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali putaran), yang secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

Kita subtitusikan nilai v pada persamaan laju untuk orbit lingkaran, ke dalam persamaan T :

Pada persamaan ini tampak bahwa periode dalam orbit lingkaran sebanding dengan pangkat 3/2 dari jari-jari orbit. Eyang Newton menunjukkan bahwa hubungan ini juga berlaku untuk orbit elips, di mana jari-jari orbit lingkaran (r) diganti dengan setengah sumbu utama a

Hukum Gravitasi Newton

Newton menunjukkan bahwa Hukum III Kepler juga bisa diturunkan secara matematis dari Hukum Gravitasi Universal dan Hukum Newton tentang gerak dan gerak melingkar. Sekarang mari kita tinjau Hukum III Kepler menggunakan pendekatan Newton.

Terlebih dahulu kita tinjau kasus khusus orbit lingkaran, yang merupakan kasus khusus dari orbit elips. Semoga dirimu belum melupakan Hukum Newton dan pelajaran Gerak Melingkar…

Sekarang kita masukan persamaan Hukum Gravitasi Newton dan percepatan sentripetal ke dalam persamaan Hukum II Newton :

m₁ adalah massa planet, m_M adalah massa matahari, r₁ adalah jarak rata-rata planet dari matahari, v₁ merupakan laju rata-rata planet pada orbitnya.

Waktu yang diperlukan sebuah planet untuk menyelesaikan satu orbit adalah T₁, di mana jarak tempuhnya sama dengan keliling lingkaran, 2 phi r₁. Dengan demikian, besar v₁ adalah :

Misalnya persamaan 1 kita turunkan untuk planet venus (planet 1). Penurunan persamaan yang sama dapat digunakan untuk planet bumi (planet kedua).

T₂ dan r₂ adalah periode dan jari-jari orbit planet kedua. Sekarang coba anda perhatikan persamaan 1 dan persamaan 2. Perhatikan bahwa ruas kanan kedua persamaan memiliki nilai yang sama. Dengan demikian, jika kedua persamaan ini digabungkan, akan kita peroleh :

Kita juga bisa menurunkan persamaaan untuk menghitung besarnya periode gerak planet (T) dengan cara lain. Pertama terlebih dahulu kita turunkan untuk kasus gerak melingkar.

Sebelumnya kita telah mensubtitusikan persamaan Hukum Gravitasi Newton dan percepatan sentripetal ke dalam persamaan Hukum II Newton :

Pada pembahasan mengenai gerak melingkar beraturan, kita mempelajari bahwa laju v adalah perbandingan jarak tempuh dalam satu kali putaran (2phir) dengan periode (waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali putaran), yang secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

Pada persamaan ini tampak bahwa periode dalam orbit lingkaran sebanding dengan pangkat 3/2 dari jari-jari orbit. Newton menunjukkan bahwa hubungan ini juga berlaku untuk orbit elips, di mana jari-jari orbit lingkaran (r) diganti dengan setengah sumbu utama a

DATA ASTRONOMI

Manfaat Ilmu Astronomi

Dalam hal ini, saya akan menekankan pada manfaat astronomi dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan forecasting atau ramalan, baik itu peristiwa atau gejala alam. Beberapa manfaat Ilmu Astronomi antara lain :

1. Manusia jadi mengetahui pergerakan, penyebaran, dan karakteristik benda-benda langit.
2. Manusia dapat menentukan waktu dengan berpatokan pada matahari atau bulan.
3. Membantu manusia untuk menentukan arah mata angin.
4. Petunjuk fenomena alam (kejadian-kejadian alam) di bumi.
5. Prediksi cuaca. Dalam kehidupan sehari-hari mempelajari astronomi dapat berguna untuk memprediksikan cuaca. Penerbangan dan pelayaran, misalnya. Harus dilaksanakan dalam cuaca yang mendukung
6. Ramalan. Rasi bintang dan pergerakannya dapat diterjemahkan oleh ahli nujum dalam bentuk perkiraan-perkiraan yang tidak eksak.

Kehidupan Sehari-Hari

Pada aplikasi dalam kehidupan sehari-hari dunia Muggle, ilmu astronomi kerap menggunakannya sebagai penentu masa panen, dan untuk pelayaran sebagai petujuk arah. Seperti bintang Orion yang adalah sebagai penanda mulainya masa tanam bagi para petani. Juga bintang Salib (layang-layang) sebagai penunjuk arah selatan, dan bintang Beruang Besar (atau Gayung besar) sebagai penunjuk arah Utara. Para pelaut hingga kini juga masih menggunakan bintang sebagai pemandu arah dan juga untuk menentukan posisi kapalnya, alat yang digunakan pelaut dalam mengamati bintang tersebut adalah sextant. Berikut beberapa bintang dalam menandai datangnya suatu peristiwa dan hal-hal yang dapat dilakukan :

Virgo - Perawan
Rasi zodiak yang terletak di daerah khatulistiwa langit. Matahari melewatinya dari pertengahan september hingga awal Nopember. Bintangnya yang paling terang adalah Spica. Ia adalah sebuah sistem bintang ganda beranggotakan dua bintang yang saling mengorbit dalam periode sekitar 4 hari. Bintang dengan magnitudo sebesar 1 ini terletak sejauh 260 tahun cahaya dari Bumi. Namanya berasal dari bahasa latin yang artinya "pucuk gandum". Spica biasanya terlihat sebagai sebuah bintang yang kelihatan menonjol di arah tenggara saat musim semi di belahan bumi utara. Lalu saat Matahari melintasi Spica setiap musim gugur maka menandai saat masa panen gandum.

Pisces - Ikan
Suatu rasi zodiak, terletak di daerah khatulistiwa langit. Matahari melewati rasi ini dari pertengahan Maret hingga pertengahan April. Matahari berada di Pisces ketika ia bergerak ke utara melintas khatulistiwa langit, menandai awal musim semi Belahan Utara (ekuinoks semi).

Ursa Mayor - Beruang Besar

Sebuah rasi menonjol langit Belahan Utara. Ketujuh bintangnya yang paling terang bersusun berbentuk gayung, sering disebut sebagai bajak. Dua bintang gayung menunjuk ke Polaris. Bintang kedua di gagangnya dinamakan Mizar, mempunyai pasangan samar dinamai Alkor, tampak dalam pengelihatan tajam atau melalui teropong. Banyak dikenal di Amerika Utara sebagai penanda masa panen.

Adapun kepercayaan lain adalah

Forecasting - Peristiwa besar

Kemunculan sebuah komet dipercaya sebagai suatu pertanda akan datangnya sebuah malapetaka besar. Penampakan sebuah komet dan sesekali pula pergerakannya dicatat secara akurat. Astronom Babylonia dan China mempercayai bahwa komet adalah objek yang beredar di angkasa sebagaimana halnya planet. Bangsa Yunani beranggapan bahwa komet adalah fenomena atmosfir, sejenis dengan uap air yang berasal dari permukaan Bumi. Pandangan ini sempat diterima secara meluas hingga di abad XVI, saat Tycho Brahe memaparkan pandangannya bahwa komet tidak hanya sebuah fenomena alam, tetapi diyakini sebagai sebuah benda angkasa yang letaknya dari bumi lebih jauh daripada Bulan

Forecasting - Sifat Umum Manusia

Dalam ilmu Atrologi diyakini pergerakan bintang berpengaruh pada nasib manusia sehari-hari. Sejalan dengan Ilmu ramalan rasi bintang menentukan sifat dasar mereka, peruntungan, karir, jodoh, dan hal-hal serta mitos yang berkaitan dengan rasi bintang sesuai tanggal kelahiran. Dari banyak rasi bintang yang ada, terdapat 12 rasi yang dikenal dengan nama ZODIAK. Zodiak ini dikenal oleh bangsa Babilonia sejak abad 2000 SM. Dari zodiak inilah selanjutnya kita mengenal pembagian nama bintang berdasarkan kelahirannya. Dua belas rasi tersebut, adalah Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitarius, Capricorn, Aquarius, dan Pisces. Dan hal ini juga dikaitkan dengan kepercayaan bahwa bintang-bintang itu memberi pengaruh kepada kehidupan manusianya.