Ilustrasi Skematis Ukuran Alam Semesta Teramati
Mengapa Ukuran Alam Semesta Menjadi Pertanyaan Fundamental?
Pertanyaan mengenai ukuran alam semesta adalah salah satu misteri terbesar dalam kosmologi. Alam semesta, dalam definisinya, mencakup segala sesuatu yang ada: materi, energi, ruang, dan waktu. Namun, ketika para ilmuwan mencoba mengukur bentangan kosmik ini, mereka harus membedakan antara apa yang dapat kita lihat dan apa yang mungkin benar-benar ada di luar pandangan kita.
Konsep kunci di sini adalah "Alam Semesta Teramati" (Observable Universe). Ini adalah bola ruang di sekitar kita di mana cahaya dari objek-objek di dalamnya telah memiliki cukup waktu untuk mencapai Bumi sejak Big Bang. Karena alam semesta memiliki usia terbatas (sekitar 13,8 miliar tahun), kecepatan cahaya membatasi seberapa jauh kita dapat melihat.
Jarak Kosmik yang Mengejutkan
Secara intuitif, seseorang mungkin berpikir bahwa radius alam semesta teramati hanyalah 13,8 miliar tahun cahaya. Namun, karena alam semesta terus mengembang sejak cahaya itu mulai melakukan perjalanan, objek yang memancarkan cahaya tersebut kini berada jauh lebih jauh. Perhitungan saat ini menunjukkan bahwa diameter alam semesta teramati sekitar 93 miliar tahun cahaya. Angka ini mencakup miliaran galaksi, masing-masing berisi miliaran bintang.
Bayangkan peta bintang di langit malam. Setiap titik cahaya mewakili galaksi yang jutaan atau bahkan miliaran tahun cahaya jauhnya. Data dari teleskop seperti Hubble dan James Webb terus mendorong batas pengamatan ini, memungkinkan kita melihat galaksi yang terbentuk ketika alam semesta masih sangat muda.
Alam Semesta Keseluruhan: Apakah Ia Tak Terhingga?
Sementara alam semesta teramati memiliki ukuran yang dapat diukur, ukuran alam semesta secara keseluruhan masih menjadi perdebatan terbuka. Mayoritas model kosmologis, berdasarkan data radiasi latar belakang kosmik (CMB), menunjukkan bahwa ruang itu datar (atau sangat mendekati datar). Dalam model kosmologi standar, ruang yang datar berarti alam semesta secara keseluruhan adalah tak terhingga ukurannya. Jika ia tak terhingga, maka ia tidak memiliki tepi dan membentang selamanya.
Namun, ada kemungkinan lain. Jika alam semesta memiliki kelengkungan positif (seperti permukaan bola), maka ia akan terbatas tetapi tanpa batas (jika Anda berjalan lurus, Anda akan kembali ke titik awal). Jika kelengkungannya negatif (seperti pelana), ia juga tak terhingga. Sejauh pengamatan kita, kelengkungan tersebut sangat minim, mendukung skenario tak terhingga.
Implikasi Ukuran Tak Terhingga
Jika alam semesta benar-benar tak terhingga, konsekuensinya sangat mendalam. Dalam ruang yang tak terbatas dan dengan jumlah materi yang terbatas (meskipun sangat banyak), secara statistik, semua konfigurasi materi yang mungkin pada akhirnya akan terulang. Ini mengarah pada konsep "multiverse level I," di mana ada salinan persis dari diri Anda dan Bumi di suatu tempat yang sangat, sangat jauh di luar batas pengamatan kita.
Para ilmuwan terus mencari "tanda" dari struktur besar di luar batas teramati—misalnya, anomali dalam CMB atau distribusi galaksi skala besar. Namun, sampai saat ini, batas 93 miliar tahun cahaya tetap menjadi horizon visual kita. Setiap peningkatan dalam kekuatan teleskop hanya akan memperluas horizon teramati, bukan mengubah sifat ruang yang melampaui batas cahaya. Misteri ukuran alam semesta ini mendorong kemajuan teknologi dan pemahaman kita tentang fisika fundamental.