- James Webb Space Telescope NASA/ESA/CSA mengonfirmasi ulang pengukuran laju ekspansi alam semesta oleh Hubble Space Telescope, sehingga mengurangi keraguan yang masih tersisa terhadap nilai pengukuran Hubble sebelumnya
- Hubble constant, yaitu laju ekspansi alam semesta, adalah parameter kunci untuk memahami evolusi dan nasib akhir alam semesta, dan Hubble Tension masih tersisa antara nilai observasi dan nilai prediksi berdasarkan sisa cahaya Big Bang
- Citra NGC 5468, yang berjarak sekitar 130 juta tahun cahaya dari Bumi, disusun dengan menggabungkan data dari teleskop antariksa Hubble dan James Webb
- Hubble mengidentifikasi Cepheid variable stars di NGC 5468, dan galaksi ini adalah galaksi terjauh tempat Hubble mengonfirmasi bintang variabel Cepheid
- Pengukuran jarak berbasis Cepheid divalidasi silang dengan Type Ia supernova di galaksi yang sama, dan supernova Tipe Ia memperluas jangkauan ke pengukuran jarak kosmik dan laju ekspansi yang lebih jauh
Laju ekspansi alam semesta dan Hubble Tension
- Hubble constant menunjukkan kecepatan alam semesta mengembang, dan merupakan salah satu parameter dasar yang digunakan untuk memahami evolusi serta nasib akhir alam semesta
- Terdapat perbedaan yang terus berlanjut antara nilai Hubble constant yang diukur dengan beberapa indikator jarak independen dan nilai yang diprediksi dari sisa cahaya Big Bang
- Perbedaan ini disebut Hubble Tension
Pengukuran Hubble yang dikonfirmasi ulang oleh Webb
- James Webb Space Telescope NASA/ESA/CSA mengonfirmasi bahwa pengukuran laju ekspansi alam semesta oleh Hubble Space Telescope benar
- Hasil ini menghilangkan keraguan yang masih tersisa terhadap nilai pengukuran Hubble
Citra pengamatan NGC 5468
- Objek pengamatannya adalah galaksi NGC 5468, yang berjarak sekitar 130 juta tahun cahaya dari Bumi
- Citra ini dibuat dengan menggabungkan data dari teleskop antariksa Hubble dan James Webb
- NGC 5468 adalah galaksi terjauh tempat Hubble mengidentifikasi Cepheid variable stars
Tangga jarak: Cepheid dan supernova Tipe Ia
- Cepheid variable stars digunakan sebagai penanda jarak penting untuk mengukur laju ekspansi alam semesta
- Jarak yang dihitung dengan Cepheid divalidasi silang dengan Type Ia supernova di dalam NGC 5468
- Supernova Tipe Ia sangat terang, sehingga dimanfaatkan untuk mengukur jarak kosmik di luar jangkauan Cepheid
- Dengan metode ini, pengukuran laju ekspansi alam semesta dapat diperluas hingga ke alam semesta yang lebih dalam
Struktur galaksi dalam citra
- Sebuah galaksi spiral yang dilihat dari depan berada di tengah
- Empat lengan spiral melengkung ke arah luar berlawanan arah jarum jam
- Pada lengan spiral terdapat bintang-bintang muda berwarna biru, sementara wilayah pembentukan bintang berwarna keunguan tersebar seperti bercak-bercak kecil
- Pusat galaksi tampak lebih terang dan kekuningan, dengan struktur batang yang sempit dan linear terlihat jelas, miring dari arah pukul 11 ke arah pukul 5
- Di latar belakang ruang angkasa yang hitam, beberapa galaksi latar berwarna merah tersebar
1 komentar
Pendapat Hacker News
Tangga jarak kosmik yang disebut dalam artikel adalah salah satu topik favorit saya dalam sains
Tidak sederhana untuk mengetahui jarak ke benda langit yang sangat jauh, dan sejarahnya menarik
Titik awalnya adalah jarak antara Bumi dan Matahari, dan sampai Richer dan Cassini pada 1672 mendekatinya dengan galat kurang dari 10%, tidak ada yang benar-benar tahu. Setelah itu, nilainya menjadi lebih akurat melalui pelayaran James Cook ke Tahiti pada 1769, ketika transit Venus diamati dari sisi berlawanan Bumi
Berikutnya, dengan geometri dasar, kita bisa mengamati paralaks, yakni pergeseran kecil bintang-bintang dekat saat Bumi mengorbit Matahari, tetapi metode ini hanya berlaku hingga sekitar 10.000 tahun cahaya
Kemudian ditemukan metode astrofisika yang luar biasa praktis berupa bintang variabel Cepheid (Henrietta Swan Leavitt, 1908) dan supernova Tipe Ia (Subrahmanyan Chandrasekhar, 1935), sehingga kita bisa naik beberapa anak tangga lagi; pada jarak yang lebih jauh, hubungan antara pergeseran merah dan jarak menjadi penting dan berlanjut hingga tepi alam semesta
https://www.uwa.edu.au/science/-/media/Faculties/Science/Doc...
Nilai sebenarnya sekitar 400 kali, tetapi mengingat saat itu tidak ada lensa maupun pi, dan geosentrisme menjadi pandangan baku selama 1.800 tahun setelah ia meninggal, itu mengagumkan
https://en.wikipedia.org/wiki/Aristarchus_of_Samos#Distance_...
Video Terence Tao tentang tangga jarak kosmik juga bagus: https://www.youtube.com/watch?v=7ne0GArfeMs
Karena itu nama shuttle tersebut juga memakai ejaan Inggris, dan nama modul komando Apollo 15 juga punya asal-usul yang sama. SpaceX Crew Dragon yang tiba di ISS minggu lalu juga dinamai Endeavour mengikuti shuttle tersebut
Shuttle Endeavour berada di California Science Center, dan baru-baru ini sudah “stacked” bersama tangki bahan bakar eksternal dan booster, jadi tampaknya butuh beberapa tahun sebelum bisa didekati lagi. Dulu jauh lebih keren ketika kita bisa berjalan tepat di bawahnya
Saat diluncurkan, Hubble mengalami kerusakan bidang pandang akibat kesalahan pembuatan cermin, dan Endeavour pada misi STS-61 tahun 1993 yang memperbaikinya
Misalnya saya ingin membaca tentang seperti apa astronomi tercanggih sekitar tahun 1350, jadi saya sangat tertarik jika ada rekomendasi
Para ilmuwan terkait tentu mengetahui dan memperhitungkan galat di tiap tahap, tetapi saya ingin melihat analisis yang menguraikannya. Awalnya saya mengira ketidakpastian akan besar karena bintang variabel Cepheid, tetapi saya tidak begitu tahu seberapa baik hal itu sebenarnya dikendalikan
https://www.youtube.com/watch?v=FGwmAEMabm4&t=1
Untuk merangkum latar belakang topik ini secara singkat, setidaknya ada dua cara untuk mengetahui konstanta Hubble, yaitu laju ekspansi alam semesta.
Salah satunya adalah menurunkan laju ekspansi saat ini dengan menggunakan fluktuasi latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) yang berasal dari kondisi tertentu di alam semesta awal, dan yang lainnya adalah menghitungnya dengan melihat jarak galaksi-galaksi yang sangat jauh serta kecepatan mereka menjauh dari kita.
Secara teori, keduanya seharusnya memberikan nilai yang sama. Awalnya hasil dari kedua metode berbeda, tetapi error bar-nya besar sehingga saling tumpang tindih, dan diharapkan akan konvergen ke nilai yang sama ketika pengukurannya menjadi lebih presisi.
Namun pengukuran CMB telah menjadi presisi hingga 67 ± 0,5, sementara metode jarak/kecepatan galaksi mencapai 73 ± 1, dan keduanya tidak saling tumpang tindih. Ketidaksesuaian ini adalah ketegangan Hubble, salah satu masalah paling memusingkan dalam kosmologi.
Penjelasan yang mungkin adalah kesalahan pengukuran fluktuasi CMB, kesalahan pengukuran jarak atau kecepatan galaksi jauh, atau ada sesuatu yang terlewat dalam pemahaman fisika kita. Hasil kali ini menambahkan data James Webb yang mengamati pada panjang gelombang berbeda dari Hubble, dan hasilnya cocok dengan pengukuran Hubble.
Namun ini bukan berarti ketegangan Hubble telah terpecahkan. Sebaliknya, ini hampir menghapus kecurigaan bahwa hasil dari sisi galaksi jauh disebabkan oleh kesalahan pengukuran Hubble. Jika pengukuran CMB juga dianggap cukup tepercaya, kini besar kemungkinan penafsirannya mengarah bukan pada masalah pengukuran, melainkan pada fisika yang keliru kita pahami atau fisika baru yang perlu ditemukan.
Jika data Hubble dinormalisasi dengan faktor Lorentz, laju ekspansi yang konstan kembali muncul: https://www.desmos.com/calculator/llhnja1ocb
Hubble sangat berhati-hati dalam menerapkan efek Doppler pada galaksi, dan menentang penafsiran pergeseran merah sebagai kecepatan resesi. Pada tahun sebelum keduanya meninggal pada 1953, ia juga meyakinkan Robert Millikan bahwa penafsiran pergeseran merah sebagai ekspansi alam semesta kemungkinan keliru.
Di akhir buku Observational Approach to Cosmology[+], Hubble menulis, “Jika faktor resesi dibuang, dan pergeseran merah terutama bukan pergeseran kecepatan, gambarnya sederhana dan masuk akal. Tidak ada bukti ekspansi, tidak ada batasan pada skala waktu, tidak ada jejak kelengkungan ruang, dan tidak ada batasan pada dimensi ruang…”
[+] https://ned.ipac.caltech.edu/level5/Sept04/Hubble/paper.pdf
Sumber: https://plasmauniverse.info/people/contributors.html
Secara angka katanya kira-kira cocok, dan pendukung utamanya tampaknya ingin memakainya untuk membenarkan model alam semesta siklik. Jika pemahamannya benar, tampaknya ini juga kompatibel dengan Big Bang standar yang memiliki skala waktu lebih panjang, yaitu skala waktu ekspansi galaksi.
Bagaimanapun, fisika juga harus menjelaskan apa yang terjadi pada radiasi benda hitam itu.
Seharusnya hal ini dinyatakan jelas di bagian depan judul atau abstrak. Teks aslinya menulis “Webb & Hubble confirm Universe’s expansion rate”, dan “mata tajam Hubble dipastikan tetap benar, menghapus keraguan yang tersisa atas pengukuran Hubble,” sehingga tampak seolah-olah sudah terselesaikan.
Judul yang lebih tepat mungkin sekitar “Webb mengonfirmasi pengukuran Hubble atas laju ekspansi alam semesta,” meski mungkin kurang menarik.
Selama beberapa waktu, ada harapan bahwa penjelasan paling sederhana untuk menyelesaikan ketegangan Hubble adalah bahwa pengukuran teleskop Hubble keliru.
Namun ternyata tidak demikian, dan misterinya justru makin dalam. Saya tidak tahu pasti, tetapi estimasi Hubble tampaknya sudah cukup lama diterima luas, dan sejak saya mulai mempelajari topik ini di tingkat pengetahuan umum, usia alam semesta selalu ditulis 13,8 miliar tahun.
https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law#Determining_the...
Keterangan: “Nilai konstanta Hubble ((km/s)/Mpc) beserta ketidakpastian pengukuran dari pengamatan terbaru[54]”
Hasil awal WMAP pada 2003 mendukung 13,7 miliar tahun, dan hasil-hasil berikutnya menaikkannya sedikit ke arah 13,8 miliar tahun. Tentu saja semua hasil memiliki error bar.
Saya pernah menanyakan ini sebelumnya, tetapi rasanya belum mendapat jawaban yang memuaskan, jadi ingin bertanya lagi
Bagaimana kita tahu bahwa galaksi-galaksi menjauh dari kita dengan percepatan? Sering kali orang menyebut pengamatan bahwa semakin jauh sebuah galaksi, semakin cepat ia tampak menjauh, lalu mengatakan itu berarti ada percepatan
Namun bukankah pengamatan yang sama bisa muncul tanpa percepatan? Jika benda-benda di alam semesta bergerak dengan arah dan kecepatan acak relatif terhadap Bumi, maka setelah waktu yang cukup lama, bahkan benda yang awalnya bergerak ke arah kita pun bisa tampak menjauh. Dan benda yang bergerak cepat berada paling jauh itu wajar saja menurut definisi kecepatan
Singkatnya, meskipun galaksi-galaksi tidak mengalami percepatan, kita tetap bisa melihat pola bahwa semakin jauh galaksi, semakin cepat ia mundur
Cara kita mengukur kecepatan galaksi tampaknya pada dasarnya hanya satu, yaitu pergeseran merah. Melakukan triangulasi pada jarak sejauh itu mustahil, dan skala waktunya juga menjadi hambatan, sehingga tidak ada cara lain untuk memverifikasi perhitungan pergeseran merah
Jika pergeseran merah terjadi karena efek lain, misalnya cahaya “terdegradasi” saat melewati kehampaan selama jutaan tahun, maka semua perhitungannya menjadi tidak valid
Saya sudah beberapa kali menanyakan ini, tetapi jawabannya umumnya berupa “kita tidak tahu alasan lain mengapa cahaya mengalami pergeseran merah” atau “kerangka teori saat ini konsisten”. Padahal tidak ada pengukuran lain untuk memastikan konsistensi itu
Teori ekspansi yang berkaitan dengan Big Bang memprediksi bahwa galaksi-galaksi yang sangat jauh akan memiliki komposisi berbeda karena lebih muda, tetapi prediksi ini tampaknya gagal. Meski begitu, seiring berkembangnya instrumen observasi, mungkin ke depan akan ada jawaban yang lebih akurat
Sebelumnya mereka memang menjauh, tetapi kecepatannya tidak meningkat melainkan menurun, yaitu berada dalam keadaan ekspansi yang melambat
Pengamatan bahwa semakin jauh galaksi, semakin cepat ia tampak menjauh memberi tahu kita bahwa alam semesta mengembang, tetapi pengamatan itu sendiri tidak memberi tahu apakah ekspansinya dipercepat, diperlambat, atau bukan keduanya
Bagaimana laju ekspansi berubah seiring waktu dilihat dengan membandingkan hubungan antara tiga nilai observasi untuk tiap galaksi: pergeseran merah, kecerlangan, dan ukuran sudut. Para kosmolog memodelkan riwayat ekspansi alam semesta dari hubungan ini, lalu menyimpulkan bahwa selama beberapa miliar tahun terakhir ekspansinya dipercepat, sedangkan sebelumnya melambat
Dalam skenario benda-benda dengan arah dan kecepatan acak, jarak rata-rata antar benda di seluruh alam semesta seharusnya pada dasarnya statis. Sebab dari tempat yang tak terhingga jauhnya akan selalu datang benda dalam jumlah tak terhingga, sehingga harus selalu ada benda di sekitar kita
Mungkin yang dibayangkan adalah benda-benda dimasukkan ke dalam sebuah kotak, diberi vektor acak, lalu kotaknya dihilangkan. Maka semuanya akan keluar melewati batas kotak semula dan saling menjauh, tetapi alam semesta tidak bekerja seperti itu
Dasar utama bahwa ruang mengembang adalah bahwa kecepatan benda yang menjauh diukur lewat pergeseran merah. Benda-benda yang berjarak sama dari Bumi tetapi berada di ruang pada sisi berlawanan menjauh dengan kecepatan terukur yang hampir sama
Teori yang ada saat ini untuk menjelaskan observasi tersebut pada dasarnya tidak punya alternatif selain ekspansi ruang. Bukan berarti kita memahami semuanya, tetapi untuk pengukuran khusus ini hampir tidak ada ruang untuk meragukannya. Ruang mengembang, dan akibatnya semua benda tampak menjauh secara sebanding dengan jaraknya
Tidak ada alasan untuk percaya bahwa pada skala besar galaksi-galaksi bergerak dengan arah dan kecepatan acak sebesar yang diperlukan untuk menjelaskan pergeseran merah yang kita sebut ekspansi alam semesta
Jika penjelasan yang diajukan itu benar, seharusnya kita juga melihat galaksi yang sangat jauh tetapi bergerak sangat lambat ke arah kita, dan galaksi dekat yang sangat cepat yang mungkin awalnya berangkat dari tempat yang sangat jauh. Benda-benda harus masuk dari luar alam semesta lokal kita, tetapi hal seperti itu tidak terjadi
Di dalam supergugus, gravitasi mengalahkan ekspansi ruang-waktu dan menahan kita tetap terikat, setidaknya untuk saat ini
Dr. Becky dalam video setahun lalu membahas masalah bahwa dua metode utama untuk mengukur laju ekspansi, yaitu latar belakang gelombang mikro kosmik dan pengukuran supernova, menghasilkan hasil yang berbeda
Semakin tinggi akurasi masing-masing metode, hasil akhirnya justru semakin berjauhan
[0] 'theJWST just made the "Crisis in Cosmology" WORSE'
https://www.youtube.com/watch?v=hps-HfpL1vc&t=858s
Secara pribadi, saya menilai teori cahaya lelah lebih baik menjelaskan fakta, tetapi karena membutuhkan pergeseran paradigma, akan ada banyak penolakan sampai terjadi revolusi
Meski judulnya diambil langsung dari artikel, lebih baik diganti menjadi “Data baru menunjukkan bahwa teleskop Webb dan Hubble sepakat soal laju ekspansi alam semesta, tetapi tidak sepakat dengan nilai pengukuran berbasis latar belakang gelombang mikro kosmik”
Judul yang bagus kira-kira “Ketegangan Hubble sangat mungkin bukan disebabkan oleh galat pengukuran”
Pengukuran baru itu tampaknya tidak mengungkap sesuatu atau menghilangkan kebingungan, melainkan hanya mengonfirmasi pengukuran Hubble yang sudah ada. Ketegangan Hubble tetap menjadi masalah yang pelik
Ketidaksesuaian menarik lain yang awalnya dianggap para ilmuwan sebagai galat pengukuran adalah Axis of Evil
Teleskop antariksa pertama, Cosmic Background Explorer (COBE), yang diluncurkan pada 1990-an, membuat peta CMB, dan di dalamnya terdapat pola yang menunjukkan CMB sejajar dengan bidang Tata Surya secara sangat presisi, sehingga sulit dianggap kebetulan. Ini bertentangan dengan prinsip Kopernikus bahwa Bumi dan Tata Surya tidak istimewa, dan tidak ada posisi mana pun di alam semesta yang istimewa
Para ilmuwan menganggap itu mungkin anomali akibat teleskop COBE, dan berpikir hal tersebut akan hilang pada teleskop antariksa berikutnya
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), yang diluncurkan pada 2001, memotret CMB dengan presisi dan resolusi lebih tinggi, tetapi anomali itu tetap ada. Meski demikian, mereka tetap menduga ada sesuatu yang salah dalam pengukuran atau perhitungan, dan berharap pada teleskop antariksa ketiga yang akan mengukur CMB
Planck Surveyor, yang diluncurkan pada 2009, melakukan pengukuran yang lebih presisi, tetapi anomali itu masih bertahan hingga sekarang. Karena itulah anomali ini mendapat nama “Axis of Evil”, dan ia menentang pemahaman kita tentang alam semesta
Merekomendasikan video 16 menit dari Dr. Becky yang memperkenalkan isu seputar ketegangan Hubble dan pengukuran JWST terbaru
Video ini menjelaskan masalahnya dengan baik untuk orang awam: https://www.youtube.com/watch?v=hps-HfpL1vc
Meski video lama, isinya masih relevan dan memperkenalkan dengan baik temuan JWST serta titik konflik yang masih tersisa
Saya 1000% yakin bahwa 20, 50, 100, atau 500 tahun dari sekarang, umat manusia akan menengok kembali sains abad ke-20–21 seperti kita sekarang melihat abad ke-16–17
Sebagian mungkin secara umum benar, tetapi sebagian besar akan dianggap tidak akurat, tidak lengkap, atau lebih mirip imajinasi yang berasal dari model-model sebelumnya
Selalu begitu, dan kali ini tampaknya tidak akan berbeda. Di setiap zaman, orang mengira mereka sudah hampir sepenuhnya memahami alam semesta. Saya ingat pernah membaca bahwa pada awal abad ke-20 pun sains dianggap sebagian besar sudah selesai; kalau memikirkan relativitas dan fisika kuantum, semua orang tahu bagaimana hasilnya
Secara pribadi, saya sulit menerima gagasan bahwa alam semesta baru berusia kurang dari 15 miliar “tahun”. Bukan berarti saat itu tidak ada peristiwa kosmik besar, yaitu BANG, tetapi saya tidak berpikir itu adalah “awal dari segalanya”. Rasanya sangat mirip dengan pola pikir seperti “Tuhan menciptakan alam semesta”
Para ilmuwan berbicara tentang “quark” atau “energi gelap”, tetapi itu lebih mirip placeholder untuk “kita kurang lebih tahu apa yang dilakukannya, tetapi tidak tahu apa sebenarnya itu”
Dalam 100 atau 500 tahun, mekanika kuantum dan relativitas umum juga akan terungkap sebagai pendekatan atau bayangan dari teori yang lebih dalam. Namun itu tidak mengubah fakta bahwa prediksinya sangat luar biasa akurat
Pemahaman kita tentang realitas tidak sekadar bergerak maju, melainkan semakin mendekati kebenaran sejati secara asimtotik. Teori baru bisa membalik kerangka konseptual, tetapi pada akhirnya harus menambahkan digit di belakang koma. Kalau tidak, teori itu akan lebih buruk daripada teori yang ada
Dengan angka yang lebih baik, mungkin kita bisa mengatakan “sekitar 20 miliar tahun”, tetapi tampaknya cukup jelas bahwa “angka sebenarnya” sulit melebihi 100 miliar atau 50 miliar tahun
Jika Anda tertarik pada tangga jarak kosmik, seri YouTube David Butler “How far away is it?” sangat bagus
Seri ini membahas secara rinci metode, sejarah, dan contoh memperkirakan jarak dengan mengikuti tangga jarak kosmik, dan sangat saya rekomendasikan
https://www.youtube.com/playlist?list=PLpH1IDQEoE8QWWTnWG5cK...