pengantar kosmologi
DESCRIPTION
PENGANTAR KOSMOLOGI. Posisi di Alam Semesta * Paradoks Olber * “Tangga” Jarak Hukum Hubble Radiasi Latar Belakang Model Alam Semesta * Big Bang. Kompetensi Dasar: Memahami konsep dasar kosmologi. Judhistira Aria Utama , M.Si . Lab. Bumi & Antariksa - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1
PENGANTAR KOSMOLOGIPENGANTAR KOSMOLOGI• Posisi di Alam Semesta * Paradoks Olber * “Tangga” Jarak• Hukum Hubble• Radiasi Latar Belakang• Model Alam Semesta * Big Bang
Kompetensi Dasar:Memahami konsep dasar kosmologi
Judhistira Aria Utama, M.Si.Lab. Bumi & Antariksa
Jur. Pendidikan Fisika FPMIPA UPI
2
Posisi di Alam SemestaPosisi di Alam Semesta
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
3Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
4Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Kita di sini!
5Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Hubble Deep Field~1500 galaxies
Luas langit ~2.5×2.5 arcmin≡ pinhead @ arms-length
6Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
7Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Gugus galaksi2 milyar tahun
cahaya jaraknya
Pelensaan gravitasi
8Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Galaksi kita, Bima Sakti, di sini
3 milyar tahun cahaya
(~20% menuju “tepi”)
SDSS: ⅓ juta galaksi
9Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Paradoks Olbers: Paradoks Olbers: “Mengapa langit malam “Mengapa langit malam gelap?”gelap?”Tinjau suatu lapisan setebal dR dan
berjarak R dari Bumi yang dihuni bintang-bintang yang terdistribusi seragam dengan luminositas intrinsik masing-masing sebesar L.
R
dR
Mari kita awali dengan berasumsi bahwa:
1)alam semesta memiliki ukuran yang tak berhingga
2)bintang-bintang di alam semesta terdis-tribusi secara seragam
3)tiap bintang memiliki luminositas se-besar L, dan
4)dipenuhinya hukum kuadrat terbalik.
10Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Fluks dari sebuah bintang yang berada di dalam lapisan:
2
LE
4 R
Bila terdapat n buah bintang dalam tiap satuan volume lapisan, maka jumlah total bintang, N, dalam tiap lapisan:
2N n 4 R dR
11Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Fluks total yang diterima di Bumi dari seluruh bintang di dalam lapisan:
total/lapisan
2total/lapisan 2
total/lapisan
E E N
LE n 4 R dR
4 RE n L dR
Fluks energi yang diterima dari lapisan tersebut tidak bergantung pada jarak lapisan dari Bumi Dekat ataupun jauh lapisan tersebut, Bumi menerima jumlah energi (baca: jumlah caha-ya) yang sama banyak.
12Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Bila terdapat takberhingga banyaknya lapisan serupa itu di berbagai jarak dari Bumi (alam semesta memiliki ukuran yang tak ber-hingga), jumlah cahaya yang diterima Bumi dari seluruh lapisan:
total total/lapisan lapisan
total total/lapisan
E E
E E
Faktanya adalah langit malam kita terlihat GELAP!
13
Penjelasan Paradoks OlberPenjelasan Paradoks Olber
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Bintang-bintang tidak terdistribusi seragam Ada “void” di galaksi!
Bintang-bintang tidak memiliki luminositas yang sama, L Fungsi luminositas (/L/pc3), lebih banyak bintang redup daripada bintang terang!
Keberhinggaan kelajuan cahaya (c = 3x108 m/s)
Keberhinggaan usia alam semesta keberhinggaan ukuran!
14
Tangga Jarak Tangga Jarak (Distance (Distance Ladder)Ladder)
Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
15Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Tangga ke dua:Untuk jarak s.d. 100 tahun cahaya
16Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Tangga ke tiga:Untuk jarak s.d. 100.000 tahun cahaya
17Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Tangga ke empat:Untuk jarak s.d. 10.000.000 tahun cahaya
18Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Tangga ke lima:Untuk jarak s.d. 10.000.000.000 tahun cahayaDigunakan Supernova tipe Ia
Tangga ke enam: Untuk jarak > 10.000.000.000 tahun cahaya Digunakan Hukum Hubble
resesif 0V H D
19Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Resiprok H0 memberikan taksiran usia alam semesta
20Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
resesif 0V H D
21Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Jika alam semesta memiliki awal Sisa-sisa energi yang diradiasikan.
22Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Model Alam Semesta:Model Alam Semesta:Model Model bigbangbigbangAlam semesta mengembang dan
mendinginAda 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