Selasa, 30 Juli 2013

Mendengarkan Jagat Raya Benua Bawah

 
OLEH PENULIS SEDARLAH! DI AUSTRALIA
SEEKOR kanguru tiba-tiba mendongakkan kepalanya, mengarahkan telinganya yang tegak ke sumber suara bising yang hampir tak terdengar. Suara itu berasal dari sederetan antena teleskop radio yang bergerak perlahan pada rel. Di daerah pedesaan yang sunyi, baik antena teleskop maupun binatang itu terpaku, seolah-olah membeku dalam keheningan—kombinasi alam dan sains yang aneh.
Adegan seperti ini kerap kali diamati di dekat kota Narrabri, Australia, di pedesaan New South Wales di Fasilitas Teleskop Nasional Australia (ATNF). Deretan enam piringan antena itu, yang lima di antaranya dapat bergerak dan satunya tidak, terhubung dengan piringan tunggal bergaris tengah 64 meter yang terletak di dekat kota Parkes dan piringan bergaris tengah 22 meter lainnya di Coonabarabran yang berdekatan. Sewaktu piringan-piringan ini bekerja secara serentak, mereka dengan efektif berfungsi seperti satu piringan raksasa. Fungsinya bahkan bisa diperluas dengan menghubungkannya ke teleskop yang ada di Tidbinbilla, dekat Canberra, dan yang ada di Hobart, Tasmania.
Instrumen yang menakjubkan ini menelusuri langit bagian selatan—dengan cermat menyelidiki rahasianya. Buat apa susah-susah melakukannya? Sebuah brosur ATNF mengomentari, ”Secuil rasa ingin tahu mengarah ke temuan-temuan hebat.”
Menguak Rahasia Angkasa Luar
Teleskop Parkes secara resmi dibuka pada bulan Oktober 1961 oleh Lord De L’Isle, gubernur jenderal Australia pada waktu itu. Ia dengan antusias memprediksikan, ”Instrumen ini akan menarik perhatian para ilmuwan di seluruh dunia dan nilainya untuk membantu menguak rahasia angkasa luar tidak dapat dianggap remeh.”
Keyakinan sang gubernur jenderal tidak sia-sia. Dibukanya fasilitas ini merupakan peristiwa besar dalam sains astronomi radio yang relatif baru. Buku Beyond Southern Skies menyatakan, ”Peresmian dibukanya teleskop Parkes . . . menandai hari istimewa bagi sains di Australia. Gagasan tentang teleskop itu pertama kali dicetuskan sepuluh tahun yang lalu, kemudian dibutuhkan empat tahun untuk merancangnya dan dua tahun lagi untuk membangunnya.”
Dr. David McConnell, pejabat yang mengawasi Pusat Narrabri, memberi tahu Sedarlah! bahwa ATNF adalah fasilitas terbesar di Belahan Bumi Selatan, dan menambahkan, ”Para astronom radio dari berbagai pelosok dunia memanfaatkan ATNF untuk riset ilmiah dan untuk meneliti jagat raya. Lokasi ATNF yang unik menyediakan akses yang sangat bagus ke langit bagian selatan untuk tujuan-tujuan ini.”
Melihat yang Tak Terlihat
Tidak seperti teleskop optis, teleskop radio mengumpulkan informasi dalam bentuk radiasi frekuensi radio, yang diinterpretasi dan dianalisis lalu dikonversi menjadi gambar-gambar yang kasatmata. Itu bukan tugas yang sederhana, karena sinyal radio luar biasa lemah.
Sebagai contoh, jika total energi yang dikumpulkan dari sinyal radio selama 40 tahun terakhir oleh teleskop Parkes dikonversi menjadi listrik untuk rumah tangga, energi itu akan menghidupkan bohlam 100 watt selama seperseratus juta detik saja! Demikian kata Rick Twardy, pejabat pelayanan ilmiah ATNF di Parkes. Setelah terkumpul, data itu dikirim ke sebuah komputer yang sangat besar yang mengkorelasikan seluruh sinyal yang diterima oleh antena-antena tersebut. ”Fasilitas Narrabri mempunyai komputer yang dapat memproses 6.000 juta potongan data per detik,” jelas McConnell. Hasilnya diproses lagi dan diteruskan ke kantor pusat ATNF di Sydney, tempat data itu dikonversi menjadi gambar radio. Sewaktu gambar ini dikombinasikan dengan data yang diperoleh dari teleskop optis, beberapa keajaiban jagat raya yang menakjubkan pun terkuak.
Di pihak lain, radio teleskop juga bisa bekerja secara terpisah untuk proyek riset tertentu. Misalnya, sinyal-sinyal radio yang sangat lemah, seperti yang dipancarkan oleh pulsar, lebih mudah diterima dan diproses oleh piringan-piringan tunggal yang lebih besar, seperti piringan di Parkes. Oleh karena itu, teleskop ini menjadi sarana ampuh dalam lebih dari setengah penemuan semua pulsar yang dikenal di jagat raya. Piringan itu juga digunakan untuk merelai gambar perjalanan pertama di bulan, dan berperan penting dalam misi penyelamatan Apollo 13. Piringan itu sangat berperan dalam banyak penemuan lain, termasuk cincin Einstein serta reruntuhan supernova, dan itu baru dua contoh saja.—Lihat kotak sisipan.
Apakah Kita Sendirian?
Meskipun pekerjaan utama di ATNF ialah mengadakan penelitian ilmiah dan menjawab berbagai pertanyaan yang membingungkan mengenai jagat raya, sekelompok kecil peneliti memanfaatkan ATNF untuk menyelidiki pertanyaan lain: Adakah peradaban lain di jagat raya? Pertanyaan ini memenuhi benak para peneliti yang dikenal sebagai eksobiologi. Istilah ini berasal dari kombinasi kata Yunani exo, artinya ”luar”, dan bios, artinya ”kehidupan”.
Bagaimana teleskop radio dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan yang rumit ini? Beberapa eksobiolog percaya bahwa seandainya ada peradaban lain di jagat raya, kemungkinan besar peradaban mereka jauh lebih tua daripada peradaban kita dan, dengan demikian, memiliki pengetahuan tentang sinyal radio serta menggunakannya untuk menghubungi bumi. Segelintir ilmuwan merasa sangat optimis bahwa peradaban itu, yang hampir mirip dengan peradaban kita, akan ditemukan.
Tetapi, banyak ilmuwan tidak begitu yakin. Beberapa eksobiolog bahkan mengakui bahwa sinyal radio yang telah mereka terima, yang tampaknya mengindikasikan kehidupan di jagat raya ini, ”ternyata berasal dari satu peradaban—peradaban kita”! Dr. Ian Morison, kepala operasi ahli mesin teleskop radio Jodrell Bank di Inggris, mengatakan, ”Dua puluh tahun yang lalu, kami menduga bahwa bisa jadi ada sejuta peradaban lain di galaksi kita. Sekarang, saya semakin yakin bahwa umat manusia sangat istimewa.”
Kendati peradaban manusia mungkin istimewa, kita menciptakan banyak problem bagi para astronom dan sebenarnya menghambat upaya mereka untuk mengumpulkan informasi dari jagat raya. Mendengarkan jagat raya menjadi semakin sulit karena kebisingan elektronik yang kita buat.
Harap Tenang! Saya Sedang Mencoba Mendengarkan
Gelombang radio yang lebih kuat, yang dihasilkan oleh manusia, mengaburkan gelombang radio alami yang dipancarkan oleh benda-benda angkasa hingga taraf bahwa ”lingkungan radio menjadi memekakkan”, lapor Science News. Gangguan ini berasal dari komputer, oven microwave, ponsel, siaran televisi dan radio, radar militer, percakapan pengontrol lalu lintas udara, serta sistem satelit. Sinyal-sinyal itu harus dipisahkan dari sinyal-sinyal galaksi di angkasa luar yang datang ke kita.
Untuk menghindari sebagian besar gangguan, teleskop radio di Australia dan di tempat lain seluruh dunia didirikan di lokasi terpencil. Namun, bahkan hal ini mungkin belum cukup jauh. ”Para astronom radio merasa waswas bahwa sebentar lagi tidak ada tempat yang senyap bagi penelitian mereka. . . . Mungkin suatu hari nanti mereka dapat menyembunyikan teleskop mereka di suatu tempat yang kemungkinan besar akan tetap sepi: bulan, di sisinya yang lain.” Begitulah keluh sebuah artikel di Science News.
Akan tetapi, terlepas dari semua kesulitan ini, penelitian ATNF menguak berbagai perincian tentang jagat raya yang menakjubkan yang tidak pernah terlihat oleh mata telanjang kita. Hal ini hendaknya memberi kita semua kesempatan untuk merenungkan betapa menakjubkannya bumi kita di jagat raya yang dahsyat ini dan hendaknya memenuhi kita dengan rasa syukur kepada sang Pembuat langit dan bumi.
[Kotak/Gambar di hlm. 16, 17]
APA ISI JAGAT RAYA?
Galaksi
  Sejumlah besar sistem bintang yang dipersatukan oleh gaya gravitasi
[Gambar]
Radio gugusan galaksi M81
[Keterangan]
Image courtesy of NRAO/AUI/NSF
Kuasar
  Objek menyerupai bintang yang kemungkinan adalah objek yang paling jauh dan paling terang di jagat raya
[Gambar]
Radio sebuah kuasar yang jauhnya enam miliar tahun cahaya. Sumber energinya diduga berupa sebuah lubang hitam yang sangat besar
[Keterangan]
Copyright Australia Telescope, CSIRO
Pulsar
  Objek angkasa, pada umumnya dipercayai sebagai bintang-bintang neutron yang berputar dengan cepat, yang memancarkan pulsa radiasi, khususnya gelombang radio, dengan keteraturan tingkat tinggi
[Gambar]
  Dalam gambar cahaya-tampak ini, sebuah pulsar adalah objek samar-samar di tengah Nebula kepiting
[Keterangan]
Hale Observatory/NASA
Nova
  Bintang yang mendadak menjadi ribuan kali lebih terang dan kemudian secara bertahap memudar ke intensitasnya yang semula
Supernova
  Nova yang jutaan kali lebih terang daripada matahari
[Gambar]
Sisa supernova: Gambar radio berwarna merah, sinar X berwarna biru, cahaya-tampak berwarna hijau
[Keterangan]
X-ray (NASA/CXC/SAO)/optical (NASA/HST)/radio (ACTA)
Cincin Einstein
Dapatkah sebuah galaksi bersembunyi di balik galaksi lain ? Tidak, jika letaknya benar-benar sejajar. Galaksi di bagian depan bertindak seperti lensa gravitasi yang amat besar dan membelokkan gelombang cahaya atau radio dari galaksi di bagian belakang menjadi apa yang tampak sebagai cincin-cincin cahaya
[Keterangan]
HST/MERLIN/VLBI National Facility
[Bagan di hlm. 17]
(Untuk keterangan lengkap, lihat publikasinya)
Seperti gambar sinar-X memperlihatkan bagian dalam tubuh manusia, gambar gelombang radio dapat memperlihatkan bagian dalam jagat raya
RADIO
GELOMBANG MIKRO
INFRAMERAH
CAHAYA-TAMPAK
ULTRAVIOLET
SINAR X
SINAR GAMA
[Keterangan]
Steven Stankiewicz
[Gambar di hlm. 15]
Atas: Lima dari enam antena di dekat Narrabri
[Keterangan]
S. Duff © CSIRO, Australia Telescope National Facility
[Gambar di hlm. 15]
Piringan bergaris tengah 64 meter di dekat Parkes
[Keterangan]
Photo Copyright: John Sarkissian
[Keterangan Gambar di hlm. 15]
J. Masterson © CSIRO, Australia Telescope National Facility