Kisah alam semesta kita adalah narasi kosmik yang menakjubkan, dimulai dari sebuah titik yang sangat padat dan panas. Memahami bagaimana semua bintang, planet, galaksi, dan bahkan ruang-waktu itu sendiri terbentuk memerlukan pemahaman mendalam terhadap berbagai hipotesis ilmiah yang telah divalidasi. Dalam pembahasan ini, kita akan menyelami inti dari teori terbentuk alam semesta yang paling diterima secara luas: Model Big Bang.
Secara fundamental, teori terbentuk alam semesta berpusat pada Big Bang. Teori ini menyatakan bahwa sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, seluruh materi dan energi di alam semesta terkonsentrasi dalam sebuah titik tak terhingga kecil, kerapatan tak terhingga, dan suhu tak terhingga—dikenal sebagai singularitas. Kemudian, dalam waktu kurang dari sepersekian detik, terjadi ekspansi yang sangat cepat dan luar biasa hebat.
Fase awal ini, yang disebut Inflasi Kosmik, membuat alam semesta membesar eksponensial. Ekspansi ini jauh lebih cepat daripada kecepatan cahaya (meskipun bukan materi yang bergerak melebihi kecepatan cahaya, melainkan ruang itu sendiri yang meregang). Setelah inflasi mereda, alam semesta terus mengembang dan mendingin, memungkinkan pembentukan partikel sub-atomik dasar.
Setelah momen Big Bang, suhu alam semesta masih terlalu panas untuk memungkinkan pembentukan atom stabil. Selama beberapa menit pertama, alam semesta dipenuhi oleh plasma kuark-gluon. Seiring pendinginan yang terus berlangsung, kuark-kuark ini mulai bergabung membentuk proton dan neutron. Kemudian, dalam periode yang disebut Nukleosintesis Big Bang, proton dan neutron bergabung membentuk inti atom ringan, terutama hidrogen (sekitar 75%) dan helium (sekitar 25%), serta sedikit litium.
Namun, alam semesta masih buram; foton (cahaya) terus menerus bertabrakan dengan elektron bebas. Peristiwa penting terjadi sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang. Suhu telah turun hingga sekitar 3.000 Kelvin. Pada titik ini, proton dan elektron akhirnya dapat bergabung untuk membentuk atom netral. Pelepasan foton yang tidak lagi terhalang oleh elektron bebas ini menciptakan apa yang kita kenal sekarang sebagai Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (CMB), bukti observasional paling kuat mendukung teori terbentuk alam semesta Big Bang.
Setelah CMB terbentuk, alam semesta memasuki "Zaman Kegelapan" karena belum ada bintang yang memancarkan cahaya. Materi masih tersebar relatif merata, tetapi sedikit ketidaksempurnaan kepadatan yang dibawa sejak inflasi kosmik mulai berperan. Gravitasi menarik materi lebih padat ke area yang sudah sedikit lebih berat.
Seiring waktu—jutaan tahun kemudian—gugusan gas hidrogen dan helium awal mulai runtuh di bawah tarikan gravitasinya sendiri. Runtuhnya awan gas ini meningkatkan suhu dan tekanan di intinya, hingga akhirnya memicu fusi nuklir. Inilah momen kelahiran bintang generasi pertama. Bintang-bintang masif pertama ini berevolusi cepat dan mati dalam ledakan supernova, menyebarkan elemen berat (seperti karbon, oksigen, dan besi) yang dihasilkan dari pembakaran nuklir mereka ke seluruh ruang angkasa. Elemen-elemen inilah yang menjadi bahan pembentuk generasi bintang, planet, dan akhirnya, kehidupan.
Pemahaman modern tentang teori terbentuk alam semesta tidak lengkap tanpa menyebutkan komponen misterius yang mendominasi komposisinya: materi gelap dan energi gelap. Observasi pergerakan galaksi menunjukkan bahwa ada materi tak terlihat yang menyediakan gravitasi ekstra untuk menjaga galaksi tetap utuh—inilah materi gelap. Selain itu, pada sekitar lima miliar tahun terakhir, ekspansi alam semesta mulai dipercepat, sebuah fenomena yang didorong oleh energi gelap, sebuah bentuk energi hipotesis yang mengisi ruang kosong.
Singkatnya, dari ledakan awal singularitas yang panas dan padat, melalui pendinginan, pembentukan atom ringan, lahirnya bintang pertama, hingga munculnya struktur besar seperti galaksi yang kita amati hari ini, semua fase tersebut didukung oleh kerangka kerja Model Big Bang yang terus disempurnakan oleh penemuan-penemuan baru.