Kisah alam semesta kita adalah narasi yang paling agung dan misterius. Dari titik yang tak terbayangkan kecilnya, sebuah singularitas panas dan padat, lahirlah segalanya yang kita kenal—ruang, waktu, materi, dan energi. Memahami pembentukan alam semesta memerlukan kita untuk menelusuri kembali ke momen paling awal yang dikenal sains, yaitu Big Bang.
Representasi Skematis dari Ekspansi Kosmik.
Menurut model kosmologi standar, sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta berada dalam keadaan yang sangat panas dan padat. Big Bang bukanlah ledakan di dalam ruang, melainkan ekspansi dari ruang itu sendiri. Dalam sepersekian detik pertama—periode yang disebut era Planck—hukum fisika seperti yang kita kenal belum sepenuhnya terbentuk.
Segera setelah itu, alam semesta mengalami periode pemuaian eksponensial yang luar biasa cepat, yang dikenal sebagai Inflasi Kosmik. Fase ini sangat penting karena berhasil menjelaskan mengapa alam semesta kita terlihat begitu homogen (seragam) pada skala besar. Energi gelap yang mendorong inflasi membuat alam semesta mengembang jauh lebih cepat daripada kecepatan cahaya, meski perlu diingat bahwa materi itu sendiri tidak bergerak melebihi kecepatan cahaya.
Setelah inflasi mereda, alam semesta terus mengembang, meskipun dengan laju yang jauh lebih lambat. Ekspansi ini menyebabkan suhu turun drastis. Dalam sepersekian detik berikutnya, quark dan gluon mulai bergabung membentuk hadron, yang pada akhirnya menjadi proton dan neutron—blok bangunan inti atom.
Selama beberapa menit pertama (sekitar 3 hingga 20 menit setelah Big Bang), terjadi nukleosintesis Big Bang. Pada suhu yang masih cukup tinggi, proton dan neutron mulai bergabung membentuk inti atom ringan, terutama Hidrogen (sekitar 75%) dan Helium (sekitar 25%), bersama dengan jejak Litium. Pada tahap ini, alam semesta masih berupa plasma panas yang buram, di mana foton (cahaya) terus-menerus berinteraksi dengan elektron bebas.
Titik balik besar dalam pembentukan alam semesta terjadi sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang, dikenal sebagai era Rekombinasi. Suhu telah turun menjadi sekitar 3000 Kelvin. Pada suhu ini, elektron akhirnya memiliki energi yang cukup rendah untuk ditangkap oleh inti atom Hidrogen dan Helium, membentuk atom netral pertama.
Penghilangan elektron bebas ini memungkinkan foton bergerak bebas melintasi ruang untuk pertama kalinya. Cahaya kuno ini, yang telah diregangkan (di-redshift) oleh ekspansi alam semesta selama miliaran tahun hingga mencapai panjang gelombang gelombang mikro, kini dapat kita deteksi sebagai Radiasi Latar Belakang Kosmik (Cosmic Microwave Background/CMB). CMB adalah bukti observasional terkuat yang mendukung teori Big Bang.
Setelah CMB terbentuk, alam semesta memasuki "Zaman Kegelapan Kosmik," periode ketika tidak ada bintang yang bersinar. Materi didominasi oleh gas netral dan materi gelap yang tak terlihat. Namun, fluktuasi kepadatan sangat kecil yang terbentuk selama inflasi mulai menarik materi melalui gravitasi.
Dalam jutaan tahun, gumpalan gas yang paling padat runtuh di bawah gravitasinya sendiri. Gas ini memanas hingga mencapai suhu yang cukup untuk memulai fusi nuklir—inilah kelahiran bintang generasi pertama (Bintang Populasi III). Bintang-bintang raksasa awal ini menghasilkan elemen-elemen yang lebih berat (seperti karbon, oksigen, dan besi) melalui fusi di intinya dan menyebarkannya saat mereka meledak sebagai supernova. Proses daur ulang materi inilah yang pada akhirnya memungkinkan pembentukan planet, molekul kompleks, dan kehidupan. Galaksi-galaksi mulai berkumpul, membentuk gugusan dan filamen yang menjadi struktur kosmik yang kita amati hari ini.
Pemahaman kita tentang pembentukan alam semesta terus berkembang. Dari singularitas tak terbatas hingga jaringan kosmik yang luas dan terstruktur, perjalanan ini mencerminkan kompleksitas luar biasa yang berasal dari permulaan yang sederhana.