Radiasi Latar Belakang Kosmik

Teori Big Bang memprediksikan kalau alam semesta awal adalah tempat yang sangat panas dan saat ia semakin mengembang, gas didalamnya semakin dingin. Maka alam semesta akan terisi dengan radiasi yang merupakan sisa-sisa panas dari Big Bang, inilah yang disebut Radiasi Latar Belakang Kosmik, atau CMB.

Big Bang

Saat ini telah diterima oleh para astronom dan fisikawan kalau alam semesta kita merupakan hasil dari sebuah pemuaian mendadak yang disebut “Big Bang” sekitar 13,7 miliar tahun lalu. Sifat pasti dari peristiwa ini masih berupa perdebatan, dan adilnya kita mengatakan kalau kita belum tahu banyak tentang saat sebelum waktu Planck, sebelum alam semesta mengembang sebegitu dahsyatnya. Tapi kita tahu kalau alam semesta dahulunya pasti sangat panas dan lebih padat daripada sekarang. Pengembangan dan pendinginan setelah peristiwa Big Bang, menghasilkan produksi semua tetapan fisik alam semesta yang kita lihat sekarang. Yaitu: cahaya dalam bentuk foton; materi dalam bentuk lepton (electron, positron, muon) dan baryon (proton, antiproton, neutron, antineutron); partikel lebih esoteric seperti neutrino dan mungkin beberapa jenis partikel materi gelap yang eksotis dan perumusan berurutan dari unsure-unsur kimia pertama alam semesta.

cmb.gif

Diagram ini, berpusat pada pengamat (anda), menunjukkan penyajian alam semesta dimana sudut menunjukkan sudut pandang dan jarak (jari-jari) dari pusat diukur baik dalam jarak dan pula waktu karena cahaya bergerak dengan kecepatan terbatas. Skalanya non linier dan dibuat dalam skala geseran merak z yang merupakan bagian pecahan dari emisinya dan saat mencapai pengamat. Alam semesta merubah skala dengan factor (1 + z) saat ini dan panjang gelombang cahaya berubah dengan factor yang sama.

Prediksi

Radiasi Latar Belakang Kosmik, dan tingkat isotropinya, keduanya merupakan prediksi teori Big Bang. Dalam teori ini, alam semesta awal tersusun dari plasma panas foton, electron dan baryon. Foton secara tetap berinteraksi dengan plasma lewat penyebaran Thomson. Saat alam semesta mengembang, pendinginan adiabatic menyebabkan plasma mendingin hingga membuat electron dapat bergabung dengan proton dan membentuk atom hydrogen. Ini terjadi pada suhu sekitar 3000 K atau saat alam semesta berjarak 370 ribu tahun dari Big Bang (z = 1088). Pada point ini, foton terlempar dari atom yang sekarang telah menjadi netral dan mulai bergerak bebas di angkasa. Proses ini disebut rekombinasi atau dekopel (melihat pada penggabungan electron dengan nucleus dan pada pendekopelan materi dan radiasi).

Dengan mempelajari sinyal akustik dalam CMB, kosmolog dapat memperkirakan usia, komposisi dan geometri alam semesta. Namun hasil yang diperoleh menunjukkan kalau komponen terbesar alam semesta saat ini adalah sebuah entitas misterius yang disebut energi gelap.

Bukti

Observatorium Microwave Anisotropy Probe (MAP), yang diluncurkan 30 juni 2001, mengukur radiasi latar belakang kosmik ini. Hasilnya adalah antara 2,7251 hingga 2,7249 Kelvin (setara dengan minus 270 derajat Celsius). Kelvin adalah ukuran suhu diatas nol mutlak. Misi ini kemudian diganti nama menjadi WMAP setelah penemuan pertamanya.

Referensi:
1. Abbott, Brian (May 30, 2007). "Microwave (WMAP) All-Sky Survey". Hayden Planetarium.
2. Robert Roy Britt (11 Februari 2003). “About WMAP and the Cosmic Microwave Background”. http://www.space.com/.
3. http://background.uchicago.edu/~whu/beginners/introduction.html
4. http://aether.lbl.gov/
5. Douglas Scott & Martin White (10th February 2000). “The Cosmic Microwave Background”. http://www.astro.ubc.ca/
6. “Tests of Big Bang: The CMB”
http://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_cmb.html

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License