Bintang M31-V1, Penemuan Edwin Hubble yang Mengubah Sejarah Alam Semesta

Serangkaian citra time-lapse memperlihatkan bintang M31-V1 yang berubah kecerahannya selama beberapa minggu. Edwin Hubble menemukan bintang ini pada tahun 1923.(Doc NASA)

PADA malam tanggal 5 hingga 6 Oktober 1923, Edwin Hubble menemukan sebuah bintang baru dan sekaligus mengungkap betapa luasnya alam semesta ini.

Hubble saat itu sedang mengamati langit menggunakan teleskop Hooker berdiameter 100 inci di Observatorium Gunung Wilson, dekat Pasadena, California, ketika ia memusatkan pandangannya pada sebuah noda cahaya samar.

Ia mengambil serangkaian pelat foto dari objek tersebut. Gambar-gambar yang tampak kabur dan tidak istimewa itu kelak akan merevolusi pemahaman manusia tentang kosmos.

Awalnya, Hubble mengira objek itu adalah nova, yaitu jenis bintang yang meledak, namun setelah diamati lebih cermat, ia mendapati bahwa cahaya bintang tersebut berubah-ubah intensitasnya sepanjang malam terang, redup, lalu terang kembali dalam pola yang teratur.

Pada salah satu pelat foto, Hubble mencoret huruf “N” untuk nova dan menggantinya dengan “VAR!” yang berarti variable star (bintang variabel).

Bintang tersebut kemudian diberi nama M31-V1, dan termasuk jenis bintang variabel Cepheid, yaitu bintang yang berfluktuasi dalam kecerahan dengan keteraturan mencolok. Hubble bukanlah orang pertama yang menemukan “lilin standar” kosmis ini.

Pada tahun 1912, astronom Harvard, Henrietta Swan Leavitt, telah mencatat hubungan antara luminositas dan periode perubahan cahaya pada 25 bintang Cepheid di Awan Magellan Kecil, sebuah galaksi kerdil terdekat. Ia menemukan bahwa semakin terang sebuah Cepheid, semakin lambat pula pola kedipannya.

Namun, pengamatan Hubble menjadi kunci dalam perdebatan besar di masa itu. Astronom Harlow Shapley berpendapat bahwa Bima Sakti mencakup seluruh alam semesta, sementara saingannya, Heber Curtis, telah melakukan pengukuran kasar terhadap jarak ke Andromeda (juga dikenal sebagai Messier 31) yang menunjukkan bahwa kita hidup di dalam “pulau-pulau alam semesta” kumpulan galaksi besar yang terpisah dan sangat jauh satu sama lain.

Selama berabad-abad, galaksi tetangga kita, Andromeda, dapat dilihat dengan mata telanjang di malam yang gelap, namun para pengamat langit selalu memperdebatkan apakah objek tersebut merupakan gugus bintang, nebula, atau galaksi lain.

Penemuan bintang Cepheid di Andromeda oleh Hubble memperkuat argumen Curtis bahwa Andromeda adalah galaksi terpisah dari Bima Sakti. Hubble terus mengamati bintang Cepheid tersebut selama beberapa malam dalam setahun. Dari perubahan cahayanya yang teratur, ia mampu menghitung jarak Andromeda, yang ternyata mencapai sekitar 900.000 tahun cahaya.

Temuan Leavitt tentang Cepheid juga menjadi dasar penting bagi penemuan besar Hubble lainnya: ekspansi alam semesta. Meskipun sebelumnya Georges Lemaître telah berteori tentang alam semesta yang mengembang berdasarkan teori relativitas umum Einstein, Hubble-lah yang membuktikannya melalui perhitungan yang presisi.

Ia menggabungkan data jarak bintang Cepheid dari Leavitt dengan data dari Milton Humason dan para astronom lain yang menunjukkan adanya pergeseran merah (red shift) pada cahaya galaksi, yaitu peregangan panjang gelombang cahaya menuju ujung merah spektrum akibat efek Doppler ketika objek bergerak menjauh dari kita. Semakin jauh suatu galaksi, semakin besar pula pergeseran merahnya, yang berarti galaksi tersebut bergerak menjauh lebih cepat.

Tingkat laju pengembangan alam semesta yang dihitung Hubble kemudian dikenal sebagai Konstanta Hubble. Sejak penemuan Cepheid M31-V1 itu, berbagai bukti ilmiah telah mengonfirmasi bahwa kita hidup di alam semesta yang terus mengembang.

Dengan ditemukannya energi gelap pada 1990-an, kita kini mengetahui bahwa pengembangan tersebut bahkan semakin cepat. Namun, pengukuran modern terhadap laju ekspansi alam semesta masih menunjukkan ketidaksesuaian satu sama lain. Menemukan penyebab perbedaan ini bisa membuka jalan bagi penemuan fisika baru, dan sekali lagi mengguncang model kosmologi yang selama ini kita anggap benar.

Sumber: Live Science