KOSMOLOGI STANDARD

Download Kosmologi Standard. (1) Prinsip Kosmologi (Principle of Mediocrity):. -Homogen dan isotropik pada skala besar (≥ 100 Mpc). -Kita tak menemp...

6 downloads 849 Views 2MB Size
Sejarah Alam Semesta

Perspektif 1: Dari kita ke alam raya

Hubble Deep Field 1996

Premana W. Premadi Astronomi - FMIPA - Institut Teknologi Bandung Kuliah Umum Astronomi, ITB, 8 Mei 2007

Perspektif 2: Dari Saturnus ke kita

Kosmologi Standard

Cassini 2006

(1)

Prinsip Kosmologi (Principle of Mediocrity): -Homogen dan isotropik pada skala besar (≥ 100 Mpc) -Kita tak menempati posisi istimewa ⇒ Geometri Robertson-Walker (2) Gravitasi dominan pada skala besar dan dideskripsikan oleh Relativitas Umum Einstein Geometri ruangwaktu ⇔ distribusi energi-massa

(1) + (2) : model dinamika Friedmann-Lemaître

1

Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker

Gerak menjauh galaksi-galaksi

Big Bang • Alam semesta mengembang dan mendingin • Ada singularitas awal yang letaknya dalam waktu lampau berhingga dari sekarang ⇒ ada awal! Pendukung: - Gerak menjauh galaksi-galaksi - Radiasi Latar Belakang Kosmik - Kelimpahan unsur-unsur primordial - Pembentukan struktur skala besar Pergeseran panjang gelombang – kecepatan - jarak

Alam semesta memuai dan mendingin

4350 km/s

0 km/s

31400 km/s

2

Sejarah Pembentukan Struktur mulai dari Partikel Fundamental

ATOM Tersusun atas partikel fundamental Dominasi ruang hampa

Pembentukan Inti Atom Segera Setelah Big Bang REAKSI

Pembentukan Inti Atom Segera Setelah Big Bang

HASIL

d: Deuteron (inti: proton + neutron) ÎHidrogen3 Î Helium4 ÎHelium3 Î Helium4 Dalam reaksi yang melibatkan foton

Deuteron ÎHidrogen3 Î Helium4 ÎHelium3 Î Helium4 Dalam reaksi tanpa foton

Laju dan keberlanjutan reaksi bergantung pada suhu dan ratio jumlah proton:neutron. Hasil akhir:

3

Umur : 3 menit Suhu : milyard Kelvin Proses: pembentukan inti atom ringan selesai

Umur : 400 ribu tahun Suhu : ribuan Kelvin Proses: kombinasi inti atom + elektron

Pembentukan Struktur Skala Besar mekanisme evolusi global sebagai konsekuensi natural daerah dengan kerapatan tinggi berekspansi lebih lambat, bahkan runtuh

Photon terbebas dari hamburan oleh elektron Cosmic Microwave Background: Radiasi Elektromagnetik terdini

WMAP

Berjalan maju dalam waktu Melihat ke belakang Laju foton terbatas Ada cakrawala akses informasi

Evolusi

Pertumbuhan

Struktur Skala Besar

skala besar: sederhana (gravitasi) skala kecil: kompleks (elektromagnetik, gravitasi, kuantum)

4

Jaringan awan hidrogen pembentuk bintang & galaksi

Galaksi dalam berbagai bentuk warna dan ukuran

Gugus Galaksi Sistem gravitasional terbesar

5

Lubang Hitam, Piringan Akresi, Jet, dan Galaksi Berinti Aktif

A Star is Born! Bintang-bintang pertama lahir saat umur alam semesta ratusan juta tahun

Loeb 2006

6

Daerah Pembentukan Bintang

Tricrescent-goldman

SUPERNOVA Akhir periode radiatif termonuklir bintang

Proses fisis - skala besar: • Pengkayaan unsur kimia • Gelombang kejut • Magnetohidrodinamika rumit

sederhana (gravitasi)

- skala kecil: amat kompleks (elektromagnetik, gravitasi, kuantum)

7

Menimbang gugus galaksi Sinar-X dari gas panas

Lensa Gravitasi (seluruh massa)

Mengukur Jarak menggunakan Supernovae Type Ia

Selisih: massa gelap

Supernovae Type Ia mekanisme dan sifat intrinsik dipahami

Diagram Hubble Alam Semesta Mengembang Semakin Cepat ?

8

Jaringan galaksi

Manusia di antara yang terkecil dan yang terbesar

Refleksi: eksistensi kita dalam ruangwaktu

9

Ikuti cahaya itu hingga ke ujung dunia

10