Apakah
itu “tahun cahaya”? Apa pula yang dimaksud dengan “Satuan Astronomi (SA)” atau
biasa dikenal dengan Astronomical Unit (AU)? Lantas, apakah itu Parsec (pc),
kiloparsec, dan megaparsec? …dan magnitudo?
Harus
diakui, astronom punya satuannya sendiri yang unik dan agak lain dari apa yang
kita pelajari dalam pelajaran fisika, misalnya. Hal ini wajar karena astronomi
mempelajari berbagai benda langit di alam semesta ini, mulai dari skala atomik
hingga seluruh alam semesta beserta isinya. Kadang-kadang tidak nyaman untuk
menyatakan sesuatu jarak dalam satuan yang biasa digunakan sehari-hari, karena
tidak cukup besar atau mungkin bahkan terlalu besar. Dalam kehidupan
sehari-hari kita mengenal berbagai satuan panjang. Kita mengenal centimeter dan
meter (1 meter = 100 centimeter) untuk menyatakan panjang atau jarak. Kalau
jarak yang kita gunakan terlalu jauh, kita gunakan kilometer (1 kilometer =
1000 meter) atau mil (1 mil = 1.61 km). Kebetulan contoh-contoh satuan
astronomi yang saya sebut di atas adalah satuan jarak (SA, tahun cahaya, dan
parsec). Mari kita bahas artinya satu persatu!
Satuan Astronomi (SA) atau Astronomical
Unit
Ketikkanlah
“Astronomical Unit” ke dalam mesin pencari google, keluarlah angka ajaib: 1
Astronomical Unit = 149 598 000 kilometers! Nah lo, dari mana asalnya angka
ajaib ini? Menurut definisinya, 1 Satuan Astronomi adalah jarak dari Bumi ke
Matahari. Tapi bukankah jarak ini tidak tetap? Bukankah Bumi bergerak mengitari
Matahari dalam lintasan elips? Akhirnya kemudian diambil definisi yang lebih
akurat yaitu 1 Satuan Astronomi (1 Astronomical Unit, biasa disingkat AU)
adalah panjang setengah sumbu panjang dari lintasan orbit Bumi mengedari
Matahari.
Penentuan
jarak 1 Satuan Astronomi, atau jarak Bumi-Matahari, adalah perjuangan yang
panjang. Aristarchus dari Samos, pemikir abad Yunani Klasik, memperkirakan
jarak Bumi-Matahari paling-paling hanya 20 kali jarak Bumi-Bulan (jarak
Bumi-Bulan: 384 000 km). Perkiraannya meleset jauh karena jarak Bumi-Matahari
ternyata sekitar 390 kali jarak Bumi-Bulan. Jarak yang diberikan oleh google
adalah hasil perhitungan modern yang menggunakan astronomi radio dan hitung
orbit. Nilai eksaknya adalah 1 AU = 149 597 870.691 km, akurat hingga 30 meter.
Untuk
perhitungan yang tidak membutuhkan ketelitian tinggi, membulatkan 1 AU menjadi
150 juta km (seratus lima puluh juta kilometer) kadang-kadang sudah cukup,
lagipula lebih mudah diingat. Satuan Astronomi biasanya digunakan untuk
menyatakan jarak dalam skala tata surya kita. Misalnya: Jarak dari Planet Mars
ke Matahari kurang lebih 1.5 AU (bayangkan betapa tidak enaknya kalau harus
selalu mengatakan, jarak Mars-Matahari = 228 000 000 km), jarak dari Matahari
ke Planet Jupiter adalah 5.2 AU, ke Saturnus 9.58 AU, dan menuju planet katai
Eris kira-kira 67 AU. Menggunakan Satuan Astronomi untuk menyatakan jarak di
dalam tata surya kita (atau tata surya lain) jadi lebih karena selain lebih
sedikit angka juga bisa memberikan gambaran tentang berapa jauhnya jarak tersebut
relatif terhadap jarak Bumi–Matahari (Misalnya: Jarak Matahari–Jupiter adalah
5.2 AU, artinya 5.2 kali jarak Bumi–Matahari).
Tahun cahaya (light year)
Yang
pertama harus diingat: Tahun cahaya bukanlah satuan waktu! Meskipun ada kata
“tahun”, tetapi “tahun cahaya” adalah satuan jarak. Lagi-lagi ketikkan light
year ke google dan keluarlah angka ajaib: 1 tahun cahaya = 9.46 x 10^12 km
(sedikit di bawah 10 trilyun kilometer). Dari manakah asal angka ini? Satu
tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh seberkas cahaya selama 1 tahun. Wow!
Seberapa cepat cahaya? Menurut pengukuran modern, dalam satu detik cahaya dapat
menempuh jarak 300 000 km! Artinya, dalam satu nanodetik (sepersemilyar detik),
cahaya menempuh jarak 30 cm…yah kurang lebih sepanjang sisi panjang kertas A4.
Kalau selama setahun? Coba dihitung…dalam 1 menit ada 60 detik…dalam 1 jam ada
60 menit…dan dalam 1 hari ada 24 jam…berarti dalam 1 hari ada 86400 detik.
Dalam setahun kira-kira ada 365 atau 366 hari, tergantung apakah tahun kabisat
atau tidak…anyhow…dalam waktu 1 tahun, cahaya dapat menempuh jarak hampir 10
trilyun kilometer!
Mengapa
kita membutuhkan satuan yang demikian besar? Jawabnya adalah karena jarak
bintang terdekat dari Matahari adalah 40 trilyun kilometer! Jarak yang luar
biasa besar ini tentu saja tidak nyaman untuk diungkapkan dalam kilometer,
namun lebih mudah dituliskan dan nyatakan dalam tahun cahaya: 4.22 tahun
cahaya. Jarak menuju beberapa bintang di sekitar Matahari kita biasanya dinyatakan
dalam satuan ini: Jarak menuju Sirius adalah 8.58 tahun cahaya, jarak menuju
Wolf 359 adalah 7.78 tahun cahaya (Dalam serial Star Trek: The Next Generation,
Wolf 359 adalah lokasi pertempuran antara armada Federasi dengan bangsa Borg).
Peta
di samping menunjukkan posisi bintang-bintang di sekitar Matahari dalam jarak
14 tahun cahaya dari kita. Jarak menuju pusat Galaksi kita, diperkirakan
sekitar 30 000 tahun cahaya, sementara jarak menuju Galaksi Andromeda adalah
sekitar 2 juta tahun cahaya.
Parsec (pc)
“Apa? Kalian tidak pernah mendengar tentang
Millenium Falcon? Itu kapal yang bisa menempuh Jalur Kessel kurang dari 12
parsec!” Bual Han solo kepada Luke Skywalker dan Ben Kenobi ketika mereka
hendak mencari pilot yang dapat mengantarkan mereka ke Planet Alderaan. Dialog
kecil dari film Star Wars (1977) ini barangkali terjadi karena Han Solo ingin
menggembar-gemborkan kecepatan kapalnya, namun parsec bukanlah satuan waktu,
melainkan satuan jarak. Ekspresi Ben Kenobi yang malesbanget menunjukkan bahwa
bualan Han Solo tidak meninggalkan impresi apapun.
Parsec
adalah kependekan dari “parallax of one arcsecond”. Ini juga merupakan satuan
panjang, 1 parsec sama dengan kurang lebih sama dengan 3.26 tahun cahaya. Jarak
parsec ini ada kaitannya dengan jarak 1 satuan astronomi yang sudah kita
bicarakan di atas. Bila kita mengukur sudut paralaks sebuah objek dan menemukan
bahwa sudut paralaksnya adalah 1 detik busur (sudut 1 derajat = 60 menit busur,
1 menit busur = 60 detik busur. Jadi, 1 detik busur = 1/3600 derajat), maka
jarak menuju objek tersebut adalah 1 parsec. Dengan sedikit perhitungan
trigonometri, kita mendapatkan bahwa jarak 1 parsec = 206265 Satuan Astronomi,
atau sama dengan 3.26 tahun cahaya, atau dalam kilometer: 1 parsec = 31000
trilyun kilometer.
Meskipun
satuan jarak ini hanya sedikit lebih besar daripada 3 tahun cahaya, namun
astronom lebih senang menggunakan satuan ini karena dapat dikaitkan langsung
dengan besaran teramati yaitu sudut paralaks. Jarak ini juga sering disanding
dengan awalan kilo untuk menyatakan 1 kiloparsec (kpc) = 1000 pc dan juga mega
untuk menyatakan 1 Megaparsec (Mpc) = 1000 kpc = 1 000 000 pc. Dengan cara ini,
kita dapat menyatakan jarak yang teramat jauh hanya dengan sedikit angka,
misalnya:
Galaksi
M51 jaraknya 7 Mpc dari Galaksi kita! Jarak menuju bintang terdekat tadi,
Proxima Centauri, adalah 1.3 parsec.
Jarak
menuju gugus bintang Pleiades adalah 135 parsec.
Jarak
menuju pusat Galaksi: sekitar 8.5 kpc.
Jarak
menuju Galaksi Andromeda: 780 kpc.
Jarak
menuju Galaksi M51: 7 Mpc
(Perkiraan)
jari-jari alam semesta kita: 24 Gigaparsec(!) atau Gpc. 1 Gpc = 1000 Mpc
Ångström
Ini
juga satuan jarak, namun berbeda dengan satuan-satuan jarak yang telah dibahas
di atas, kali ini adalah satuan jarak yang teramat kecil: 1 Ångström = 1/10
nanometer atau sama dengan satu per 10 milyar meter. Bersama dengan nanometer
dan mikrometer (mikron), astronom menggunakan satuan ini untuk menyatakan
panjang gelombang elektromagnetik yang mereka amati. Sinar Ultraviolet dekat, misalnya,
berkisar antara 3000 hingga 4000 Angstrom, sementara sinar inframerah dapat
berkisar antara 7000 hingga 30000 Angstrom.
Sumber : LangitSelatan.com