arak
satu tahun cahaya bisa diukur dengan km atau mil termasuk ukuran waktu
Kalau di tanya berapa
jauh sih jarak 1 tahun cahaya itu.
Bukan berarti satu sinar menempuh perjalanan selama 1 tahun lalu jaraknya
menjadi sangat jauh lalu tidak bisa dihitung lagi.
Cahaya memiliki kecepatan, sama seperti frekuensi radio memiliki kecepatan
jarak tempuh. Dan dapat dihitung kecepatannya dan jarak tempuh dalam satuan km.
Kecepatan cahaya adalah konstan (simbol c) ketika melintas di ruang hampa
(antariksa)
Kita sering membaca pelajaran astronomi, ukuran galaksi atau jarak dari satu
bintang ke bumi dan lain. Umumnya dihitung berdasarkan jarak satuan tahun
cahaya.
Galaksi terdekat Andromeda dihitung dengan jarak 2,53 juta tahun cahaya.
Atau cahaya bintang di malam hari yang terlihat, bintang
paling dekat deh , bintangProxima
Centauri memiliki jaraknya 4,4 tahun cahaya.
Seberapa jauh bintang tersebut, mungkin kita ingin menghitung dalam km, atau
ingin berjalan kaki sampai kesana.
Lalu apa hubungannya dengan jarak dan tahun cahaya.
Kita akan bertanya
lagi, mengapa jarak dihitung dalam cahaya. Lalu bagaimana menghitung kecepatan
cahaya, bahkan satu pertanyaan mengapa dihitung dalam satuan waktu
"satutahun cahaya".
Kecepatan cahaya atau lintasan cahaya dapat dihitung dalam satuan km. Karena
cahaya sama seperti frekuensi radio yang memiliki kecepatan lintasan dan jarak
tempuh dalam satuan waktu dan jarak. Perbedaannya, lintasan cahaya atau
frekuensi sinyal radio sangat cepat sekali.
- Seperti kita melempar sebuah
batu dapat dihitung dengan waktu dan jarak serta kecepatan. Lemparan batu
dapat dihitung dari kecepatan perdetik dan jarak tempuh sampai batu jatuh.
- Sama seperti kecepatan
kendaraan, pesawat, roket bahkan peluru dapat dihitung kecepatan, termasuk
waktu tempuh seperti km perjam.
- Demikian juga kecepatan cahaya,
hanya kecepatan yang satu ini adalah kecepatan tercepat di alam semesta.
Perbedaan dengan jarak
tahun cahaya disamakan dengan jarak yang "sangat jauh" dan
"sangat cepat". Begitu jauhnya bahkan bisa berhubungan dengan waktu,
karena dengan cahaya manusia dapat melihat benda seperti bintang yang
mengeluarkan cahaya di alam semesta.
Ukuran kecepatan cahaya (simbol ly) menjadi satuan jarak yang
dipakai di bidang astronomi. Menjadi ukuran nomor 2 paling singkat untuk
jauhnya dan paling cepat dalam satuan jarak tempuh dan satuan waktu.
Satuan paling singkat pertama adalah Parsec (pc) sedangkan
satuan nomor 3 dengan jarak terjauh adalah satuan astronomi unit (au -
jarak antara matahari dan bumi).
Ketiga satuan tersebut hanya berhubungan dengan dunia astronomi dan ruang
angkasa. Karena ruang angkasa adalah tempat yang sangat luas.
Astronom mengunakan kecepatan cahaya sebagai satuan kedua yaitu ly. Setidaknya
untuk mempersingkat jumlah jarak dalam jumlah angka serta memasukan satuan
waktu dalam jarak yang diukur. Seperti menghitung jarak sebuah bintang, galaksi
dan lainnya umumnya mengunakan jarak tahun cahaya.
Untuk pembanding pada gambar diatas
- Jarak matahari ke bumi sekitar
149 juta km, atau setara satuan 1 AU. (Dalam satuan unit astronomi = AU)
- Sedangkan 1 tahun cahaya (ly)
= 63240 AU. Atau sama dengan 63.240 AU x 149 juta km.
Berapa jarak 1 tahun cahaya sebenarnya
- 1 ly = sekitar 10 triliun km,
lintasan cahaya selama setahun
- Nah baru terlihat jarak yang
bisa kita mengerti. Artinya 1 ly mewakili waktu ditempuh cahaya (foton)
selama 1 tahun untuk mencapai jarak 10 triliun km. Anggap saja seseorang
hari ini menyalakan sebuah lampu laser yang sangat kuat. Ujung cahaya
tersebut akan menempuh (mencapai) jarak 1 ly atau 10 triliun km setelah 1
tahun.
- Angka tersebut diambil dari
jarak tempuh sebuah cahaya yang melintas di ruang hampa selama satu tahun
Julian (365 hari). Hemm angkanya jadi banyak dan mulai tidak ilmiah, tapi
cahaya melintas secara konstan di ruang angkasa.
Jadi sebuah cahaya akan melintas sejauh 10 triliun km dan membutuhkan waktu 1
tahun (365 hari waktu bumi). Jangan dibayangkan sebuah cahaya lampu jalan atau
senter. Cahaya yang dihitung adalah cahaya dari sebuah bintang (seperti
matahari) atau galaksi. Kita tentu tahu, bintang (seperti matahari) itu besar
sekali sehingga cahayanya dapat dilihat di bumi walau jaraknya sangat jauh.
Sederhananya bila kita menyalakan lampu di rumah, maka kurang dari 1 detik
lampu akanterlihat menyala pada mata kita. Karena lampu di rumah
tidak terlalu jauh dengan mata kita yang melihat. Walau kenyataannya, waktu
lampu dinyalakan baru terlihat di mata kita tidak bersamaan, terdapat perbedaan
sepersekian detik sampai terlihat menyala.
Tapi melihat cahaya bintang yang jaraknya 4 ly (4 tahun cahaya), bila bintang
disana baru dinyalakan seperti lampu. Cahayanya baru terlihat 4 tahun kemudian
oleh mata kita di Bumi. Sekarang lebih jelas untuk jarak 4 tahun cahaya, maka
cahaya baru sampai 4 tahun kemudian ke kita yang melihat.
Perhitungan PC untuk mengukur jarak.
Berbeda dengan ly satuan cahaya, satu lagi adalah pc, umumnya digunakan untuk
mengukur jarak dengan membandingkan satu benda yang ada sebagai pembanding.
Dibawah ini adalah satuan lebih singkat disebut Parsecs dengan
simbol pc.
1 pc = 3 ly
(1 pc setara 3 kali kecepatan cahaya).
Untuk pc, tepatnya 1 pc = 3,26 ly (tahun cahaya) = 30,9
triliun km. Satuan pc digunakan untuk menghitung jarak sebuah
objek dengan benda diruang angkasa serta digunakan mengukur dengan
membandingkan sebuah objek benda terdekat dalam sudut tringulasi / segitiga.
Sudut segitiga digunakan sebagai patokan dari bintang terdekat yang sudah
diketahui jaraknya, dan berada di tengah untuk membantu mengukur bintang atau
benda lain yang bercahaya..

Satuan pc tidak banyak digunakan untuk mengukur jarak sebuah
benda yang dekat dengan bumi. Satuan pc lebih umum untuk menghitung jarak
sebuah cahaya seperti bintang bahkan galaksi, lalu dikembalikan ke angka satuan
ly.
Untuk menemukan jarak dengan pc lebih lama, dan memerlukan waktu. Pergerakan
bintang (cahaya) yang diamati dari bumi nantinya akan dikalikan pergeserannya
dengan jarak bintang di ditengah. Menentukan jauhnya sebuah bintang dengan pc
membutuhkan waktu 6 bulan. Yup untuk mengukur satuan pc dibutuhkan 6 bulan.
Jadi perhitungan jarak dengan pc, seorang astronom minimal membutuhkan setengah
tahun dari putaran bumi terhadap matahari untuk membentuk sudut segitiga.
Mengapa perlu dihitung dalam sudut segitiga, bila sebuah benda dalam bentuk
cahaya begitu jauhnya. Kita tidak bisa memperkirakan seberapa jauh keberadaan
benda bercahaya tersebut. Karena hanya cahayanya saja yang terlihat. Seperti
kita melihat seseorang menyalahkan senter di malam hari, kita tidak bisa
memperkirakan berapa jauhnya orang tersebut dengan satu sudut pandang saja.
Setidaknya kita harus bergeser pada 2 titik berbeda dan membentuk sudut
segitiga untuk menentukan keberadaan teman kita.
Untuk astronomi perlu melakukan pengamatan 1/2 tahun dalam perhitungan sudut
segitiga. Masalahnya bagaimana astronomi di Bumi membuat sudut segitiga. Sudut
segitiga hanya dapat dilakukan dengan mengamati dari putaran orbit bumi. Dan
membutuhkan waktu setengah tahun agar posisi bumi bisa berada pada 2 titik
berbeda.
Untuk jarak dalam astronomi lebih umum mengunakan jarak tahun cahaya atau ly.
Jadi tahun cahaya bisa dihitung dan mewakili satuan ukuran jarak termasuk
ukuran waktu. Dengan demikian, kecepatan cahaya dapat ditentukan
dengan persamaan lain seperti jarak dalam satuan km..
Tetapi apa hubungannya dengan cahaya, waktu , menjadi satuan tahun
cahaya, perlahan dibahas selanjutnya dibawah ini.
Kita ambil dalam satuan waktu paling kecil seperti Detik.
Berapa kecepatan cahaya dalam satuan detik ?. Kecepatan cahaya perdetik = 300
ribu km perdetik. Sekarang lebih mudah di mengerti bila kecepatan cahaya
dimasukan dalam hitungan jarak perdetik. Jadi cahaya akan melintas selama 1
detik mencapai 300 ribu km di ruang hampa
Sekarang bisa diketahui mengapa digunakan satuan ly atau tahun cahaya dapat
mempersingkat satuan jarak. Tidak mungkin menulis jarak satu bintang harus
ditulis untuk jarak 4 tahun cahaya menjadi 40.000.000.000.000 km. Itu baru satu
bintang terdekat. Bila jarak galaksi 2.5 juta tahun cahaya harus di kalikan 10
triliun km. Angka 0 akan sangat ramai sekali.
Satu penjelasan mengapa digunakan tambahan satuan tahun cahaya.
Karena analisa satuan cahaya dapat disatukan dengan satuan waktu. Jarak tempuh
cahaya tidak hanya sebagai satuan jarak. Dapat juga di perumpamakan sebagai
satuan waktu (masa lalu). Misalnya kita melihat sebuah objek seperti satu
bintang, jaraknya 1 tahun cahaya. Diartikan cahaya yang ditangkap oleh mata
kita adalah :
"Sebuah bintang yang cahaya yang telah
melakukan perjalanan selama 1 tahun dan terlihat di mata kita pada waktu
sekarang".
Masuk akal atau tidak, sebuah cahaya melintas selama 1 tahun ?.
Mengapa begitu lama, sampai cahaya membutuhkan waktu berjuta juta tahun perjalanan
sampai terlihat di Bumi ?
Mengapa begitu lama cahaya bisa terlihat sampai menunggu selama satu tahun ?
Jawabannya - karena alam semesta sangat luas.
Bila sebuah benda bercahaya memiliki jarak 1 tahun cahaya, sama saja yang
dilihat adalah cahaya dari sinar satu tahun lalu dari waktu disana. Memang
sebesar apa alam semesta ini. Sebuah astronom mengatakan, bayangkan pasir
adalah tata surya kita yang membentang dari matahari ke planet Pluto. Luasnya
Bumi adalah besarnya alam semesta. Bisa dibayangkan seberapa luasnya.
Hemm jadi tidak masuk akal, tapi itu yang benar. Lagi lagi kenyataannya seperti
itu di dunia astronomi, kita hanya bisa melihat benda dalam bentuk cahaya yang
dilihat oleh mata kita sampai peralatan teleskop dan sensor camera. Itulah
perumpamaan yang dimaksud, setahun dalam kecepatan cahaya yang berhubungan
dengan satuan waktu.
Contoh jarak galaksi paling dekat saja deh, dengan galaksi kita Bima Sakti
adalah galaksi Andromeda. Jaraknya galaksi Andromeda 2,4 juta tahun cahaya.
Manusia bisa membuat foto galaksi Andromeda, mengunakan teropong astronomi hari ini.
Tapi galaksi Andromedia itu sangat jauh. Ketika seseorang membuat foto galaksi
Andromedia hari ini, maka gambar foto yang di dapat adalah gambar bentuk
galaksi Andromeda 2,4 juta tahun lalu disana.
Apakah benar foto galaksi Andromeda yang dibuat hari ini adalah gambar 2.4 juta
tahun lalu disana
Benar , karena cahaya yang terlihat di foto adalah gambar dari cahaya yang
datang sangat terlambat karena begitu jauhnya untuk sampai ke
bumi.
Bila hari ini terjadi sesuatu di galaksi Andromeda, entah
karena apa galaksi tersebut seperti lenyap, hancur atau bertabrakan dengan
galaksi lain. Hari ini kita masih bisa mengabadikan galaksi Andromeda yang sama
bahkan, esok hari, bulan depan, tahun depan, 100 tahun lagi atau 2 juta tahun
lagi. Bentuk galaksi Andromeda yang kita lihat dan fotonya tetap sama seperti
hari ini. Tapi 2,4 juta tahun lagi dari sekarang, baru kita bisa melihat apa
yang sebenarnya terjadi disana.
Atau sebuah bintang yang jaraknya 4 tahun cahaya, hari ini kita masih melihat
bintang itu ada diatas langit. Mendadak bintang
disana meledak hari ini dan bintang tersebut hancur. Kita
tetap melihat cahayanya sama sampai 4 tahun ke depan dan gambarnya tetap saja
sama seperti gambar yang dilihat pada hari ini. Padahal bintang sudah mengalami
proses meledak, lenyap dan sudah tidak ada lagi.
Kembali dengan kecepatan tahun cahaya. Nama tahun atau Year untuk mewakili
satuan dalam astronomi sebagai satuan unit dalam jarak perjalanan cahaya.
Atau diasumsikan jarak yang amat sangat jauh, jarak yang tidak lazim. Atau
cahaya yang ditangkap oleh kita di waktu sekarang atas sebuah benda di ruang
angkasa. Karena itulah nama cahaya dibuat dalam satuan serta memudahkan
perhitungan jarak
Untuk tepatnya, 1 tahun cahaya / 1 light year dapat di ukur dengan satuan
unit dibawah ini
- 1 light-year =
9.460.730.472.580.800 meter sebagai angka yang tepat
- 1 light-year =
9.460.730.472.580 kilometer (9,46 triliun km)
- 1 light-year = 5,878625 triliun
mil
- 1 light-year = 63241
astronomical unit (AU) atau 63241,077 kali jarak dari bumi ke matahari
- 1 light-year = 0,306601 parsec
( pc ).
Jangan membayangkan galaksi Andromeda dahulu yang sudah bicara antar jarak
galaksi atau jarak sebuah cahaya bintang di malam hari. Kita mundur sedikit.
Ambil contoh paling dekat dan masuk akal, cahaya Matahari. Jarak matahari ke
bumi 149.600.000km. Apakah kita melihat cahaya matahari dengan waktu yang sama
disana. Seperti kita menyalakan lampu dirumah dan terlihat seperti waktu
bersamaan. Cahaya dari matahari ke bumi baru sampai 8 menit ke mata kita, atau
berbeda waktu 480 detik baru sampai ke bumi.
Hitung saja, 149.600.000km (jarak bumi dan matahari) dibagi, kecepatan cahaya
300.000km perdetik.
149.600.000km / 300.000 (ly/s) = 498 detik.
Dibagi dengan 60 (dalam menit) adalah 8,3 menit.
Bila matahari dianggap sebagai lampu. Ketika lampu matahari dinyalakan, maka
sinar lampu matahari yang menyala baru terlihat 8 menit nanti di bumi. Mengapa
cahaya matahari begitu lama sampai ke bumi. Ingat kembali, cahaya adalah
spektrum warna atau foton. Sama seperti frekuensi radio yang membutuhkan waktu
dalam perjalanan atau melintas.
Kecepatan frekuensi radio dan spektrum warna dapat dihitung kecepatannya serta
membutuhkan waktu tempuh. Tapi dalam beberapa benda seperti galaksi, cahaya
begitu sampai ke Bumi, karena jauuuuh dan cahaya membutuhkan waktu ketika
melintas.
Sekarang dibalik apa benar waktu yang dibutuhkan sebuah perjalanan cahaya
dengan jarak 9 triliun km membutuhkan waktu satu tahun. Perjalanan satu tahun
cahaya dihitung dalam satu tahun (365 hari). Untuk mudahnya dapat dihitung
mundur untuk mendapatkan angka tepat waktu perjalanan cahaya dalam satu tahun.
- 1 tahun cahaya = 9 triliun km
(lintasan cahaya selama setahun)
- 1 detik kecepatan cahaya =
311666km/detik
- 1 tahun cahaya melakukan
perjalanan = 9.000.000.000.000 km dibagi 311.666 km/detik.
- Total waktu perjalanan cahaya
dalam detik = 28.877.067 detik (9.000.000.000.000 dibagi 311.666km /
detik)
- 1 tahun cahaya memerlukan waktu
= 28.877.678 detik = 481.284 menit = 8.021 jam = 334 hari, kira kira
mendekati 1 tahun
Jadi satu tahun cahaya
adalah waktu perjalanan cahaya melintas selama satu tahun. Atau lintasan cahaya
sejauh 9 triliun km selama 365 hari. Sekarang lebih masuk akal bila melihat
perhitungan diatas. Pada akhirnya menjawab penjelasan diatas, mengapa tahun
cahayaberhubungan dengan satuan waktu.
Seberapa
jauh untuk jarak 1 tahun cahaya
Seandainya manusia
mampu melakukan perjalanan sampai ke sebuah bintang yang jaraknya 1 tahun
cahaya saja. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk melintas sejauh 1 tahun cahaya
dengan teknologi yang dimiliki saat ini.
Untuk memperkirakan berapa waktu tempuh bila mengunakan peralatan dari bumi.
- Seandainya seseorang pergi ke
sebuah bintang yang jaraknya 1 tahun cahaya. Harus menempuh perjalanan
selama 50 juta tahun dengan mobil kecepatan 80km perjam nonstop.
- Satelit ruang angkasa Voyager
yang bergerak dengan kecepatan 70 ribu km perjam baru mencapai jarak 1
tahun cahaya setelah melakukan perjalanan 80 ribu tahun. Itupun belum
sampai ke bintang paling dekat yang jaraknya 4,4 tahun cahaya..
- Bila ada mahluk hidup
memberikan tanda sinar pada jarak 1 tahun cahaya (10 triliun km). Maka
cahaya dari sana baru terlihat di bumi tahun depan.
Setelah melihat
ukuran, angka km dan waktu dari satu tahun cahaya. Lebih mudah di mengerti
seberapa jauh jarak satu tahun cahaya tersebut dan menjawab hubungan jarak
tahun cahaya dengan waktu. Sekarang lebih mudah di mengerti seberapa besar
ukuran galaksi Bima Sakti dimana bumi berada.
Sebesar apa galaksi kita
Galaksi Bima sakti
memiliki rentang lebih dari 100 ribu tahun cahaya dengan tebal sekitar 2 ribu
tahun cahaya. Wah sebuah galaksi ternyata besar sekali. Memang sangat besar dan
luas. Itu baru berbicara sebuah galaksi kita. Berapa banyak bintang yang bercahaya
seperti matahari di galaksi kita ini. Angkanya fantastis, jumlahnya diperkirakan 200 - 400 miliarbintang
dan mungkin lebih.
Lalu berapa jumlah planet yang mengitari di milaran bintang di galaksi kita,
ini susah dijawab. Matahari kita saja dikelilingi oleh 8 planet besar. Bila ada
sebuah bintang, mungkin ada beberapa planet lain disana. Berapa jumlah planet,
saat ini tidak bisa dihitung. Karena planet tidak mudah dilihat dengan mudah.
Mengapa tidak bisa dilihat, karena planet tidak memiliki cahaya seperti
bintang.
Angka pada peta yang tertulis dibawah ini, masing masing adalah jarak dalam
tahun cahaya. Posisi bumi memang amat berjauhan dengan benda lain, walau ada
benda angkasa lain seperti planet dan matahari diluar tata surya kita. Jarak
antara planet, bintang dan benda angka lainnya diluar tata surya kita sendiri
dapat mencapai ribuan tahun cahaya.
Jarak tata surya (termasuk bumi) kita memiliki jarak 28 ribu tahun cahaya ke
inti tengah galaksi. Tata surya kita termasuk Bumi, Matahari dan planet lainnya
ada di bagian tengah lingkaran galaksi (di lengan Orion galaksi). Dibelakang
tata surya kita masih ada lagi tata surya lain. Jadi sebuah galaksi saja sudah
sangat luas. Bagaimana dengan alam semesta ini. Seorang ilmuwan Inggris hanya
bisa mengatakan alam semesta ini sangat sangat sangat besar dan luas, capek
dehh.
Pada gambar terlihat posisi matahari (termasuk bumi) "Our Solar
System" berada di gambar

Bila manusia di bumi hanya bisa melihat dengan jelas bintang matahari. Apakah
tidak ada benda yang dekat dengan kita. Masih banyak benda lain yang bersinar
(disebut bintang) di dekat tata surya, tapi dimana mereka dan berapa jauh dari
bumi. Bagaimana bintang paling dekat yang kita lihat bercahaya dimalam hari.
Apakah cahaya bintang tersebut jaraknya memang dekat dan manusia bisa pergi
kesana.
Selanjutnya melihat bintang di langit , bintang tersebut masih tetangga
matahari walau terlihat dekat tapi jaraknya