Tahukah Anda Berapa Banyak Bintang di Langit? Berikut Cara Menghitungnya

0

Anda semua pasti sudah sangat akrab dengan bintang. Mereka biasanya muncul di langit pada malam hari dalam wujud seperti tonjolan cahaya kecil yang berkelap-kelip di langit. Bintang sering dijadikan sebagai topik atau tema puisi, cerita dan sajak anak-anak yang tak terhitung jumlahnya.

Terlepas dari hal tersebut, apa sih bintang itu sebenarnya? Bintang merupakan salah satu penghuni alam semesta bersama dengan benda-benda langit yang lainnya, seperti planet, meteor, komet dan masih banyak lagi benda-benda langi lainnya.

Bintang adalah bola gas yang bercahaya, yang terdiri dari hidrogen dan helium, yang disatukan oleh gravitasi itu sendiri. Reaksi fusi nuklir dalam inti bintang mendukungnya untuk melawan gravitasi dan menghasilkan foton dan panas, serta sejumlah kecil elemen yang lebih berat lainnya.

Salah satu bintang terbesar yang ada di galaksi dimana bumi kita ini berada adalah matahari. Matahari disebut sebagai salah satu bintan, karena ia bisa menghasilkan dan memancarkan cahayanya sendiri. Ini adalah salah karakteristik yang harus dimiliki oleh bintang.

Proses Terbentuknya Bintang

Keberadaan bintang yang biasa anda lihat di langit tidak terjadi atau muncul begitu saja. Tentu saja ada sebuah proses yang melatarbelakanginya.

Proses terbentuknya sebuah bintang di luar angkasa ini dimulai dari adanya sekumpulan debu kosmis yang terdiri dari atom hydrogen, helium dan debu-debu kosmis lainnya yang menjadi bahan baku pembuatan sebuah bintang.

Sekumpulan debu kosmis ini secara terus-menerus akan menarik partikel-partikel yang ada di sekitarnya, sehingga secara bertahap ukurannya akan semakin membesar.

Selanjutnya, secara bersamaan debu kosmis ini akan membentuk gaya gravitasi, sehingga mereka saling mengikat sampai benar-benar padat dan membentuk sebuah inti (calon inti bintang).

Karena semakin padat, suhu dari inti bintang tersebut terus menerus mengalami peningkatan. Saat suhunya mencapai sekitar 10 juta derajat, maka mulai terjadi reaksi nuklir dan calon inti bintang tadi pun menyala atau bersinar. Peristiwa ini menjadi sebuah pertanda bahwasannya sebuah bintang muda telah terbentuk.

Debu kosmis yang menjadi bahan baku pembuatan sebuah bintang berasal dari ledakan bintang-bintang raksasa yang terbentuk setelah Big Bang.

Bintang-bintang pertama yang terbentuk setelah Big Bang ini biasanya adalah bintang-bintang yang berukuran raksasa. Setelah menyala untuk kurun waktu tertentu, bintang-bintang ini kemudian akan meledak (supernova), melontarkan semua materi yang ada di dalamnya, sehingga alam semesta dipenuhi oleh debu-debu kosmis.

Selanjutnya, debu-debu ini menggumpal di beberapa tempat, kemudian menjadi padat dan menyala, yang berarti telah terbentuk kembali beberapa bintang baru yang ukurannnya lebih kecil dari yang pertama tadi.

Selanjutnya meledak kembali, membentuk bintang kembali, demikian seterusnya sampai bintang-bintang yang terbentuk seukuran dengan matahari kita. Untuk bintang yang seukuran matahari kita, proses pembentukannya memerlukan waktu hingga kira-kira 500 juta tahun.

Sebagian besar bintang termasuk matahari bersinar secara konstan selama milyaran tahun. Sumber energinya berasal dari reaksi nuklir atom hydrogen menjadi helium yang terjadi di inti bintang.

Reaksi nuklir yang terus menerus berlangsung ini membuat bintang-bintang tersebut (termasuk matahari) akan membesar menjadi bintang merah berukuran raksasa (red giant star) dan pada saat itulah bintang-bintang raksasa merah ini akan memuntahkan materi-materi yang terdapat di lapisan luarnya ke luar angkasa secara bertahap dan meninggalkan inti bintang.

Inti bintang yang telah ditinggalkan oleh lapisan luarnya akan kehabisan bahan bakar sehingga tidak dapat melakukan reaksi nuklir lagi. Mereka hanya akan menjadi sebuah benda langit yang berwarna putih, tetapi tidak memancarkan sinar (white dwarf) dan lama kelamaan akan mati dan hilang.

Di alam semesta termasuk juga di galaksi tempat dimana planet bumi berada, masih banyak terdapat bintang-bintang berukuran raksasa yang siap meledak (supernova) untuk kemudian melahirkan bintang-bintang baru yang lebih kecil. Begitulah siklus hidup dari sebuah bintang yang masih terjadi sampai sekarang.

Bisakah Bintang Dihitung?

Pernahkah anda melihat ke langit malam dan bertanya-tanya ada berapa banyak bintang yang ada di atas sana? Pertanyaan ini membuat para ilmuwan dan juga para filsuf tertarik untuk menemukan jawabannya.

Menghitung bintang bisa dikatakan sebagai sesuatu yang hanya akan menyia-nyiakan waktu yang anda miliki. Hal tersebut dikarenakan sampai kapan pun juga, anda tidak akan bisa menghitung dan menemukan jumlah yang akurat.

Ketika anda memandang langit pada malam hari yang cerah, di bawah cahaya lampu jalan, anda akan menemukan ada ribuan bintang yang sedang berkelap-kelip di atas sana, yang bisa anda lihat dengan mata telanjang. Namun sayangnya, melihat bintang dengan mata telanjang kemudian menghitungnya tidak bisa memberikan jumlah yang akurat.

Bahkan sekalipun anda menggunakan teleskop, anda juga tidak akan bisa melakukannya. Ketika anda mencoba untuk melakukan keduanya, yaitu menghitung bintang dengan mata telanjang dan kemudian mencobanya lagi dengan menggunakan teleskop, anda akan menemukan jumlah yang berbeda.

Namun, tidak bisa dipungkiri kalau melihat dengan menggunakan teleskop, anda akan menemukan jumlah yang jauh lebih banyak dibandingkan hanya dengan menggunakan indera penglihatan anda. Hal ini dikarenakan teleskop bisa membantu anda melihat bintang samar, yang tidak bisa anda lihat dengan mata telanjang.

Dan jika teleskop yang anda gunakan adalah tipe yang jauh lebih canggih lagi, besar kemungkinan anda akan menemukan bintang lain yang tidak akan bisa anda lihat dengan teleskop sederhana.

Nah, sampai di sini, apa yang bisa anda simpulkan? Bisakah anda menentukan ada berapa banyak bintang yang ada di alam semesta ini? Pasti tidak bisa kan?

Alam semesta ini sangatlah luas. Kalau bisa diibaratkan, alam semesta ibarat sebuah kertas ukuran 1 meter x 1 meter dan planet bumi hanyalah sebesar satu titik pena di sana.

Karena alasan inilah mengapa sangat tidak mungkin bagi anda untuk bisa menghitung banyaknya bintang yang ada di jagat raya secara akurat. Bahkan seorang ahli astronomi pun tak bisa melakukannya.

Tapi jika hanya sekedar memperkirakan jumlahnya masih mungkin untuk dilakukan. Itupun para astronom hanya bisa melakukannya pada bintang yang terdapat di galaksi tertentu saja.

Perkiraan Jumlah Bintang di Galaksi Bima Sakti

Pada dasarnya, bintang tidak tersebar secara acak di ruang angkasa, mereka berkumpul bersama menjadi kelompok yang lebih besar yang dikenal sebagai galaksi.

Matahari adalah salah satu bintang yang terdapat dalam sebuah galaksi yang disebut dengan galaksi Bima Sakti. Bumi dan planet yang lainnya juga termasuk di dalam galaksi ini.

Para astronom memperkirakan ada sekitar 100 ribu juta bintang yang ditemukan di Bima Sakti. Jumlah tersebut hanya ada di satu galksi saja. Tahukah anda ada berapa banyak galaksi yang ada di alam semesta ini?

Jumlahnya bisa mencapai jutaan lebih. Kalau dihitung jumlahnya pada tiap-tiap galaksi, anda bisa bayangkan sebanyak apa jumlahnya?

Beberapa orang berpendapat bahwa menghitung bintang di alam semesta ini sama seperti anda mencoba menghitung jumlah butiran pasir di seluruh pantai yang ada di Bumi.

Jika menghitungnya sebutir demi sebutir, menghabiskan seumur hidup anda pun belum tentu bisa selesai. Karena dianggap tidak masuk akal untuk menghitungnya dengan cara itu, para peneliti mencoba menemukan cara lain yang lebih mudah.

Dan cara yang telah berhasil merek temukan adalah dengan mengukur luas permukaan pantai dan menentukan kedalaman rata-rata lapisan pasir yang ada di sana.

Dengan menghitung jumlah butir dalam volume pasir kecil yang representatif dan menggunakan perkalian khusus, yang tadinya tidak mungkin dilakukan, kini bisa menjadi mungkin. Cara ini bisa membantu untuk memperkirakan jumlah butir pasir yang terdapat di seluruh pantai.

Cara Menghitung Bintang

Kalau alternatif untuk menemukan cara menghitung butiran pasir di pantai suda ada, bagaimana dengan alternatif untuk menghitung bintang? Sudah ada kah?

Untuk menghitung bintang yang terdapat di alam semesta, galaksi adalah volume perwakilan kecil yang bisa digunakan. Kalau menurut perkiraan, ada sekitar 10 pangkat 11 sampai dengan 10 pangkat 12bintang yang diketahui berada di galaksi kita, yaitu galaksi Bima Sakti. Ada kemungkinan kalau galaksi lainnya juga memiliki jumlah yang sama.

Dengan perhitungan sederhana ini, ilmuwan berhasil mendapatkan jumlah sekitar 10 pangkat 22hingga 10 pangkat 24 bintang yang ada di alam semesta. Tapi ini hanyalah perhitungan angka kasarnya saja, karena jelas sekali kalau tidak semua galaksi itu sama, ya seperti misalnya di pantai, kedalaman pasir di pantai yang satu tidak akan sama dengan pantai yang lainnya.

Setelah ditemukannya cara yang lebih efektif untuk menghitung bintang ini, semoga saja tidaka ada lagi orang yang akan bertingkah konyol dengan mencoba menghitungnya satu per satu. Sebaliknya, anda bisa mengukur jumlah terintegrasi seperti jumlah dan luminositas galaksi.

Observatorium ruang inframerah ESA Herschel telah memberikan kontribusi penting dengan ‘menghitung’ galaksi di inframerah dan mengukur luminositas mereka dalam rentang tertentu. Ini merupakan sesuatu yang belum pernah dicoba sebelumnya.

Mengetahui seberapa cepat gerak bintang bisa membawa lebih banyak kepastian dalam perhitungannya. Herschel juga memetakan tingkat pembentukan bintang sepanjang sejarah kosmik.

Di daam studi atau pengamatan yang telah dilakukannya beberapa tahun yang lalu, Herschel tidak hanya melihat namun ia juga memotret semua yang telah dilihatnya.

Dari studi yang dihasilkan Herschel tersebut, Dia menemukan bahwa terdapat banyak galaksi yang tumpang tindih dan menciptakan kabut radiasi inframerah yang dikenal sebagai latar belakang kosmik infra merah.

Galaksi-galaksi tersebut tidak terdistribusi secara acak melainkan mengikuti pola yang mendasari materi gelap di alam semesta. Akibatnya, kabut tersebut memiliki pola khas yang berupa potongan terang dan gelap.

Analisa kecerlangan dari potongan yang ada dalam citra SPIRE, menunjukkan adanya laju pembentukan bintang di galaksi jauh, melalui pengamatan infra merah, yang lebih tinggi sekitar 3 – 5 kali dibanding pengamatan serupa pada galaksi yang masih sangat muda pada panjang gelombang, yang tampak dari teleskop Hubble dan teleskop lainnya.

Analisis lebih lanjut dan simulasi yang dibuat menunjukkan kalau massa yang lebih kecil untuk galaksi-galaksi tersebut merupakan jumlah yang pas untuk pembentukan bintang.

Galaksi yang kurang masif akan sulit terbentuk lebih dari generasi pertama bintang sebelum ia mengalami kegagalan pembentukan.

Sedangkan galaksi yang lebih masif harus berjuang keras karena proses pendinginan gas jadi lebih lambat dan menghalangi si galaksi untuk mengalami keruntuhan untuk memiliki kerapatan yang lebih tinggi, yang dibutuhkan untuk memicu terjadinya pembentukan bintang.

Tapi jumlah yang dilihat Herschel yaitu beberapa ratus milyar massa matahari, yang sudah cukup untuk membuat galaksi memiliki laju pembentukan bintang yang besar dan akan dapat bertumbuh dengan cepat.

Penemuan Alternatif Untuk Menghitung Banyak Bintang di Galaksi

Pada bulan Oktober 2016 yang lalu, sebuah artikel Science (dimana informasi didapat berdasarkan gambar dalam lapangan dari Teleskop Luar Angkasa Hubble) mengemukakan bahwa ada sekitar 2 triliun galaksi di alam semesta yang dapat diamati, atau sekitar 10 kali lebih banyak galaksi daripada yang sudah ditemukan sebelumnya.

Penulis utama Christopher Conselice, yaitu seorang profesor astrofisika di University of Nottingham di Inggris, mengatakan ada sekitar rata-rata 100 juta bintang yang diperkirakan ada di masing-masing galaksi. Tapi beberapa berpendapat bahwa teleskop mungkin tidak bisa melihat semua bintang yang ada di galaksi.

Sebuah perkiraan tahun 2008 oleh Survei Langit Digital Sloan (yang mengatalogkan semua benda yang dapat diamati di sepertiga langit), menemukan bahwa sebenarnya hanya ada sekitar 48 juta bintang, yaitu kira-kira setengah dari apa yang diharapkan oleh para astronom sebelumnya.

Banyak astronom yang memperkirakan jumlah bintang di galaksi berdasarkan pada massa matahari, meskipun memang cara ini memiliki kesulitan tersendiri, karena materi gelap dan rotasi galaksi harus disaring sebelum membuat perkiraan.

Berbagai misi seperti misi Gaia, yaitu sebuah pesawat ruang angkasa European Space Agency yang diluncurkan pada tahun 2013, dapat memberikan jawaban yang lebih lanjut.

Misi Gaia ini sebenarnya bertujuan untuk memetakan sekitar 1 miliar bintang di Bima Sakti dengan tepat. Ini dibangun di atas misi Hipparchus sebelumnya, yang tepatnya melokalisasikan 100.000 bintang dan juga memetakan 1 juta bintang dengan presisi yang lebih rendah.

“Gaia akan memantau masing-masing target 1 miliar, yang menargetkannya sebanyak 70 kali selama periode lima tahun, tepatnya mencatat posisi, jarak, pergerakan dan perubahan kecerahan mereka,” kata ESA di situsnya.

“Gabungan pengukuran ini akan membangun gambaran struktur dan evolusi galaksi kita yang belum pernah terjadi sebelumnya. Berkat misi seperti ini, kita selangkah lebih dekat untuk memberikan perkiraan yang lebih dapat diandalkan untuk pertanyaan yang sering ditanyakan oleh masyarakat, yaitu Berapa banyak bintang yang ada alam semesta?” Katanya lagi.

Sejauh ini, ada beberapa alternatif yang telah ditemukan untuk membantu memperkirakan jumlah bintang yang ada di galaksi, diantaranya adalah sebagai berikut.

  • Melalui Pengamatan Alam Semesta

Bahkan jika kita mempersempit definisi ke alam semesta “yang dapat diamati”, apa yang dapat kita bisa digunakan untuk membantu memperkirakan jumlah bintang yang ada di dalamnya.

Namun hal tersebut memerlukan pengetahuan tentang seberapa besar alam semesta ini sebenarnya. Komplikasi pertama adalah bahwa alam semesta itu sendiri berkembang dan komplikasi kedua adalah ruang waktu bisa melengkung.

Untuk mengambil contoh sederhana, cahaya dari benda-benda yang terjauh dari kita akan membawa kira-kira 13,8 miliar tahun cahaya untuk bepergian ke Bumi, dengan mempertimbangkan bahwa objek yang paling muda akan diselimuti karena cahaya tidak dapat terbawa di alam semesta.

Jadi radius alam semesta yang dapat diamati harus 13,8 miliar tahun cahaya, karena cahaya memiliki waktu yang lama untuk mencapai kita.

Haruskah ini dilakukan?

Ini adalah cara logis untuk menentukan jarak, tapi bukan bagaimana relativis mendefinisikan jarak. Seorang relativis akan menggunakan alat seperti tongkat meter, mengukur jarak di sepanjang perangkat itu dan kemudian memperpanjangnya selama diperlukan.

Namun beberapa pendapat menyatakan jawaban yang berbeda. Beberapa sumber didefinisikan sebagai 48 miliar tahun cahaya dalam radius. Sumber bervariasi pada jumlah ini. Itu karena ruang-waktu bisa melengkung.

  • Dengan Pengamatan Galaksi

Sebenarnya lebih mudah untuk menghitung bintang saat berada di dalam galaksi, karena di situlah mereka cenderung berkerumun. Hal ini bahkan mungkin untuk memperkirakan jumlah bintang. Itulah sebabnya mengapa anda perlu memperkirakan jumlah galaksi dan menghasilkan rata-ratanya terlebih dahulu sebelum menghitung jumlah bintang yang berada di sana.

Beberapa perkiraan mematok massa bintang Bima Sakti dengan memiliki 100 miliar “massa matahari”, atau 100 miliar kali massa matahari. Rata-rata galaksi diperkitakan akan menghasilkan sekitar 100 miliar bintang di galaksi.

Hal ini tentu saja dapat berubah, tergantung pada berapa banyak bintang yang lebih besar dan lebih kecil dari matahari yang ada di galaksi tersebut. Perkiraan lainnya mengatakan kalau Bima Sakti bisa memiliki 200 miliar bintang atau lebih.

Jumlah galaksi adalah jumlah yang menakjubkan, seperti halnya yang ditunjukkan oleh beberapa percobaan yang dilakukan dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Beberapa kali selama bertahun-tahun, teleskop tersebut telah mengarahkan sebuah detektor ke sebuah titik kecil di langit untuk menghitung galaksi. Pekerjaan tersebut masih dilakukan bahkan setelah teleskop diupgrade oleh astronot selama era peralihan.

Sebuah eksposur 1995 tentang sebuah titik kecil di Ursa Major, mengungkapkan ada sekitar 3.000 galaksi samar di angkasa. Pada tahun 2003-2004, dengan menggunakan instrumen yang telah diupgrade, para ilmuwan melihat sebuah titik yang lebih kecil di rasi Fornax dan menemukan 10.000 galaksi.

Investigasi yang lebih rinci lagi di Fornax pada tahun 2012 juga kembali dilakukan, dengan instrumen yang lebih bagus lagi dan berhasil menunjukkan adanya sekitar 5.500 galaksi.

Kornreich menggunakan perkiraan kasar sekitar 10 triliun galaksi di alam semesta. Mengalikannya dengan jumlah yang diperkirakan Milky Way, yang diperkirakan mencapai 100 miliar, menghasilkan jumlah yang cukup besar, yaitu:

1.000.000.000.000.000.000.000.000 bintang, atau “1” dengan 24 angka nol setelah itu (1 septuta di sistem penomoran Amerika; 1 kuadriliun di sistem Eropa). Kornreich menekankan bahwa jumlah tersebut kemungkinan merupakan perkiraan yang tidak wajar, karena terlihat lebih rinci di alam semesta akan menunjukkan lebih banyak galaksi.

Kesimpulan

Hingga saat ini, perhitungan banyaknya bintang di alam semesta masih belum berhasil ditemukan. Hal ini dikarenakan adanya beberapa kendala, yang mencakup galaksi yang masih banyak yang belum ditemukan, alat atau media yang masih kurang canggih untuk menemukan galaksi tersebut, sehingga perhitungan menjadi kurang akurat dan lain sebagainya.

Namun jika yang dihitung adalah jumlah bintang yang berada di satu galaksi saja, seperti misalnya galaksi milk way, masih ada kemungkinan keberhasilan yang besar, karena ruang lingkupnya yang tidak begitu luas.

Untuk menghitung bintang yang terdapat di alam semesta, para ilmuwan menggunakan galaksi sebagai volume perwakilan kecil yang bisa digunakan. Kalau menurut perkiraan, ada sekitar 10 pangkat 11 sampai dengan 10 pangkat 12 bintang yang diketahui berada di galaksi Bima Sakti. Ada kemungkinan kalau galaksi lainnya juga memiliki jumlah yang sama.

Dengan perhitungan sederhana ini, ilmuwan berhasil mendapatkan jumlah sekitar 10 pangkat 22 hingga 10 pangkat 24 bintang yang ada di alam semesta. Tapi ini hanyalah perhitungan angka kasarnya saja, karena jelas sekali kalau tidak semua galaksi itu sama.

Untuk bisa menemukan jumlah yang pasti, para ilmuwan dunia masih perlu melakukan berbagai studi lainnya, yang pastinya akan memerlukan waktu yang cukup lama atau panjang.

Share.

About Author