Kamera Inframerah Ini Bisa Ketahui Sejarah Alam Semesta 10 Miliar Tahun Lalu

Kamera inframerah yang dibuat Michael Pierce dari University of Wyoming. Image credit: spacedaily.com

Michael Pierce, peneliti dari University of Wyoming berencana untuk mempelajari sejarah alam semesta 10 miliar tahun yang lalu dengan kamera inframerah yang ia ciptakan selama tujuh tahun. Asosiasi profesor fisika dan astronomi University of Wyoming telah membuat Near-Infrared Spectrograph (NIIS), yang merupakan kamera inframerah pertama yang dikembangkan di Wyoming selama hampir 20 tahun, ucap Pierce.

Dikutip dari spacedaily.com, Kamis (10/05/2012), Kamera infra merah ini memiliki panjang 7 kaki, lebar 2.5 kaki dan berat sekitar 1.000 kilogram (1 ton). Kamera ini sepenuhnya kriogenik, yang berarti bahwa semua bagian-bagiannya baik mekanik dan optik yang didinginkan sampai suhu nitrogen cair sekitar 300 derajat Fahrenheit di bawah nol - agar dapat beroperasi pada panjang gelombang inframerah. Infrared adalah jenis cahaya yang berada di luar merah pada spektrum elektromagnetik.

"Saya akan menggunakannya untuk menandai sejarah pembentukan bintang di alam semesta," kata Pierce.

Kecepatan cahaya adalah terbatas. Ketika kita melihat matahari, Anda benar-benar melihat matahari seperti yang muncul sekitar 8 menit yang lalu, katanya.

"Itu sebabnya para astronom mengukur jarak kadang-kadang dalam beberapa tahun cahaya, jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun (sekitar 6 triliun mil)," kata Pierce.

"Sebagai contoh, bintang terdekat adalah empat tahun cahaya, berarti kita melihat itu empat tahun di masa lalu. Ketika kita melihat cahaya dari jarak yang sangat jauh, kita sebenarnya bisa melihat milyaran tahun ke masa lalu."

Karena alam semesta berkembang, setiap obyek bergerak lebih cepat dan lebih cepat. Akibatnya, cahaya dari obyek yang jauh akan ditarik untuk "panjang gelombang lebih merah dan lebih merah," katanya.

Selain itu, kamera infra merah tersebut akan digunakan untuk mengamati ledakan sinar gamma, satu jenis ledakan bintang. Dengan mengukur frekuensi ledakan tersebut, mungkin untuk mengukur tingkat di mana bintang terbentuk, katanya, ia juga bekerja sama dengan NASA yang juga tertarik menggunakan kamera ini untuk mempelajari ledakan sinar gamma.

"Galaksi kita, yang dikenal sebagai Bima Sakti, diisi dengan gas dan debu, yang mengaburkan cahaya dari bintang-bintang jauh. Cahaya inframerah dapat dengan mudah melewati gas dan debu, dan memungkinkan pandangan yang lebih jelas dari bintang tersebut. Selanjutnya, pandangan tersebut memberikan petunjuk lebih ke pembentukan bintang di dalam galaksi," katanya.

"Saat ini, NIIS ini terbatas pada pencitraan saja. Namun, sedang dikembangkan untuk memasukkan multi-obyek, kemampuan spektroskopi. Spektrograf didesain untuk memecah spektrum bintang, kumpulan pelangi seperti warna yang diperoleh dari sebuah bintang dengan memecah cahaya ke dalam komponen. Hal ini akan memungkinkan untuk penelitian lebih rinci dari alam semesta yang jauh," tambah Pierce.

Pada bulan Maret, kamera inframerah itu dikirim ke Apache Point Observatory, yang terletak di Sunspot, New Mexico, dan dioperasikan oleh New Mexico State University. Kamera ini digunakan pada teleskop dengan 3,5 meter untuk serangkaian tes dan itu berhasil dengan baik, kata Pierce.

"Saya membayangkan kamera inframerah ini sebagai alat transformatif dalam arti bahwa itu pada skala yang lebih besar daripada kebanyakan instrumen inframerah lain," kata Pierce.

"Ini memiliki salah satu bidang pandang terluas - sekitar setengah ukuran bulan - saat ini tersedia ini akan memungkinkan kita untuk mensurvei wilayah yang lebih luas di langit dan jauh lebih efisien.."

Kamera inframerah ini disimpan dalam silinder perak besar yang dipompa bebas dari udara. Sama seperti botol termos, silinder memungkinkan lensa dan komponen mekanis di dalam harus didinginkan sampai 300 derajat di bawah nol.

Ruang vakum di dalam silinder mencegah salju dan es terbentuk di dalam kamera. Perakitan interior didukung menggunakan struktur fiberglass, yang mengisolasi panas dari bagian luar yang hangat.

Dua puluh lima lapisan film Mylar memberikan perlindungan lebih untuk komponen kamera, yang memungkinkan mereka untuk mendinginkan sampai 300 derajat di bawah nol ketika nitrogen cair ditambahkan ke tangki bagian dalam kamera.

Lima belas lensa, yang mengirim kembali citra cahaya dari teleskop, terbungkus di dalamnya. Karena cahaya inframerah tidak dapat menembus kaca, lensa terbuat dari bahan kristal eksotis, termasuk kalsium klorida, barium klorida dan seng selenide . "Ini sangat rapuh," kata Pierce.

Suhu yang sangat rendah merupakan tantangan. Karena logam menyusut pada suhu dingin seperti itu, dan ada kekhawatiran lensa akan menyusut.

Sebuah roda besar di dalam kamera memungkinkan filter yang berbeda (masing-masing sekitar 4 inci) untuk mengirimkan dan mengisolasi panjang gelombang cahaya yang berbeda.

Proyeknya ini dimulai pada tahun 2005 dengan bantuan dana hibah dari National Science Foundation (NSF) senilai $ 800.000. Selain itu negara bagian Wyoming dan NASA Goddard Space Flight Center juga membantu pendanaannya.

Sementara sebagian besar kerja mekanik dilakukan di University of Wyoming dengan bantuan mahasiswa pascasarjana, insinyur dan staf, lensa yang dibuat diuji oleh Optical Solutions Inc, sebuah perusahaan yang berbasis di New Hampshire, kata Pierce.

Awal musim panas ini, kamera inframerah akan ditempatkan di Apache Point karena fasilitas yang berbasis di New Meksiko tersebut memiliki teleskop yang lebih kuat dan memungkinkan untuk penelitian lebih lanjut.

Universitas lain yang ikut bergabung dalam proyek ini antara lain New Mexico State University, Princeton, University of Colorado, University of Virginia, University of Chicago dan the University of Washington-Seattle. (Adi Saputro/ astronomi.us)

Read More

Apa Itu Batas Chandrasekhar?

Bintang Sirius A (terang), dan bintang katai putih Sirius B (kiri, putih kecil). Image credit: wikipedia.org)

Batas Chandrasekhar adalah massa maksimum dari suatu bintang katai putih, dan kira-kira besarnya 3 × 10³⁰ kg, sekitar 1,44 kali dari massa matahari. Angka ini sedikit berbeda dalam berbagai tulisan, dari 1,2 sampai 1,46 kali massa matahari dan bergantung pada susunan kimia dari bintang itu. Batas ini pertama kali dihitung oleh ahli fisika India yang bernama Subrahmanyan Chandrasekhar. (wikipedia.org, astronomi.us)

Read More

Mengapa Beberapa Planet Memiliki Arah Rotasi Terbalik?

Jupiter. Image credit: mascipul.blogspot.com

Bumi selalu berputar dari barat ke timur, sehingga matahari terbit dari timur. Namun tak semua planet berotasi ke arah timur. Beberapa di antaranya berputar ke arah sebaliknya seperti Venus.

Dari sekitar 500 planet yang terdeteksi mengelilingi bintang selain Matahari, sebagian besar planet itu tampaknya berputar dengan arah yang sama dengan bintangnya. Lewat laporan yang dipublikasikan dalam jurnal Nature, para astronom menyatakan sejumlah planet extrasolar berotasi dalam arah yang berlawanan dengan bintang yang mereka kelilingi.

Planet aneh yang berputar ke belakang ini umumnya planet gas raksasa, seperti Jupiter, bukan planet batu bulat, seperti Bumi. Selain rotasinya yang berputar ke belakang–yang oleh para astronomi disebut orbit terbalik–planet-planet besar ini berada dekat dengan bintang mereka, berbeda dengan Jupiter, yang berada 778 juta kilometer dari Matahari, lebih dari lima kali lipat jarak Bumi ke Matahari.

“Ini benar-benar aneh, dan itu makin ganjil lagi karena planet tersebut begitu dekat dengan bintangnya,” kata Frederic Rasio dari Northwestern University. “Bagaimana mungkin dia berotasi ke arah sebaliknya dan mengorbit ke arah yang berbeda? Ini gila, melanggar gambaran dasar kami tentang formasi bintang dan planet.”

Para astronom telah lama memegang teori bahwa planet gas raksasa terbentuk jauh dari matahari mereka, sedangkan planet batu, seperti Bumi, lahir lebih dekat. Tapi, hanya karena planet gas itu terbentuk jauh dari pusat sistem planet, kata Rasio dan timnya, bukan berarti planet tersebut tinggal di sana.

Ketika sistem planet berisi lebih dari satu planet, setiap planet memiliki gaya gravitasinya sendiri, menyebabkan planet-planet berinteraksi dan akhirnya menarik planet gas raksasa itu mendekat ke arah bintangnya, bahkan membalik orbitnya.

Proses ini dikenal sebagai gravitational perturbation, atau sebuah pertukaran momentum bersudut tajam.

Para astronom telah mendeteksi planet extrasolar, atau planet di luar sistem tata surya kita, sejak 1995, tapi baru sedikit yang telah ditemukan. (reuters, koran tempo, astronomi.us)

Read More

Ilmuwan Cari Bukti Kehidupan di Mars dari Data Misi Viking

Foto permukaan Mars oleh kendaraan penjelajah Mars, Viking 2 pada tahun 1976. KLIK gambar untuk memperbesar. Image credit: (NASA/JPL-Caltech)

Kendaraan penjelajah Mars Curiosity sedang dalam perjalanan ke Mars untuk kemudian mendarat di kawah Gale pada pertengahan Agustus tahun ini untuk kemudian mencari tanda-tanda adanya air dan kehidupan pada masa lampau. Bukti kuat pernah adanya air dalam jumlah banyak di Mars, menjadi poin penting dan langkah pertama untuk misi pencarian kehidupan di planet merah tersebut.

Tapi apakah bukti itu sudah ditemukan? beberapa ahli mengatakan sudah.

Peneliti dari beberapa universitas di Amerika dan Italia, mempublikasikan tulisan mereka dalam Journal of Aeronautical and Space Sciences (IJASS), tentang data yang didapat dari misi Viking.

Dikutip dari universetoday.com, Rabu (09/05/2012), Viking 1 dan viking 2 yang diluncurkan pada bulan Agustus dan September tahun 1975 berhasil mendarat di Mars pada bulan Juli dan September tahun 1976. Misi tersebut pada prinsipnya bertujuan untuk mencari kehidupan menggali permukaan tanah di Mars mencari tanda-tanda respirasi dan sinyal dari aktivitas biologis. Hasilnya meskipun menjanjikan, akan tetapi kurang meyakinkan.

35 tahun setelah misi tersebut berlalu, satu tim peneliti mengklaim bahwa Viking telah berhasil mendeteksi tanda-tanda kehidupan. "Tanah yang aktif mengeluarkan gas", ungkap tim tersebut. "Gas tersebut kemungkinan CO2 atau gas radiokarbon lain.", tambah mereka.

Dengan menerapkan matematika yang kompleks untuk menganalisa data Viking secara lebih mendalam, peneliti menemukan sampel Mars yang berbeda dari materi non biologis.

Namun beberapa kritikus mengeritik bahwa kajian dari temuan tersebut belum disempurnakan, walaupun tidak meyakinkan, hasil investigasi dari data misi Viking tetap menarik untuk terus dipelajari. Tulisan tentang hal tersebut lebih lengkapnya bisa dibaca disini. (Adi Saputro/astronomi.us)

Read More

Apa Itu Nebula?

Eagle nebula (nebula elang). Image credit: NASA

Nebula / nebulae (kabut) adalah awan antarbintang yang terdiri dari debu, gas, dan plasma. Awalnya nebula adalah nama umum yang diberikan untuk semua obyek astronomi yang membentang, termasuk galaksi di luar Bima Sakti (beberapa contoh dari penggunaan lama masih bertahan; sebagai contoh, Galaksi Andromeda kadang-kadang merujuk pada Nebula Andromeda).

Nebula sebagai tempat kelahiran bintang-bintang. Proses terbentuknya nebula diawali ketika awan molekul yang sangat luas runtuh di bawah gaya gravitasinya sendiri, seringkali disebabkan oleh pengaruh ledakan supernova yang ada di dekatnya. Awan runtuh dan terfragmentasi, membentuk hingga ratusan bintang baru. Bintang yang baru saja terbentuk mengionisasi gas yang ada di sekitarnya menciptakan nebula emisi. Nebula yang lain terbentuk oleh kematian bintang. Sebuah bintang yang sedang mengalami transisi ke tahap katai putih menghembuskan bagian terluarnya untuk membentuk planetary nebula. Nova dan supernova dapat juga menciptakan nebula yang dikenal sebagai nova remnant dan supernova remnant. Salah satu nebula yang cukup terkenal adalah Eagle Nebula (nebula Elang). (wikipedia.org, astronomi.us)

Read More

MESSENGER Sukses Ambil 100 Ribu Foto Planet Merkurius

Foto planet Merkurius yang diambil oleh wahana Messenger. Image credit: NASA

Minggu ini, wahana antariksa Messenger yang memasuki orbit Merkurius pada 18 Maret 2011, telah mengambil lebih dari 100 ribu gambar planet tersebut. Messenger berhasil memetakan secara global planet Merkurius dalam resolusi gambar yang tinggi baik itu gambar monokrom maupun gambar berwarna dan menunjukkan keada kita tentang apa saja yang ada di planet tersebut.

"Karena Merkurius dan Matahari memiliki rotasi yang lambat, merancang sistem untuk misi orbital penuh dengan tantangan," ungkap MDIS Instrument Engineer, Ed Hawkins dari Johns Hopkins University.

Dikutip dari spacedaily.com, Selasa (08/05/2012), Tim yang terdiri dari beberapa pakar diantaranya engineers, ilmuwan, analis, flight controllers, perancang software, dan lain-lain berkerja sama agar misi Messenger berjalan dengan baik. "Orang-orang dari keahlian yang berbeda bekerja sama, dan 100 ribu gambar dari Messenger merupakan arsip yang berharga, sebuah produk dari kombinasi yang membuat misi Mesenger berjalan sukses," kata Nori Laslo, MESSENGER's Deputy Payload Operations Manager and MDIS Instrument Sequencer.

Akan lebih anyak lagi gambar yang diambil oleh Messenger dan itu akan mengungkapkan sejarah dan evolusi planet Merkurius. (Adi Saputro/astronomi.us)

Read More

Letusan Gunung Berapi Kuno Buktikan Dahulu Ada Air di Mars

Divot (gumpalan debu vulkanik) yang ditemukan di permukaan Mars sebagai hasil dari letusan gunung berapi dan ini menjadi bukti adanya air di Mars. Image credit: NASA/JPL

Atmosfer Mars memiliki kepadatan kurang dari 1 persen dari kepadatan atmosfer Bumi, dan ini merupakan salah satu alasan air meliputi sebagian besar planet kita tetapi tidak bisa ada di Planet Mars.

Sebagai poin penelitian lebih ke arah kemungkinan adanya air di Mars pada masa lalu, para ilmuwan telah menggiatkan kajian mereka pada kepadatan atmosfer Mars miliaran tahun yang lalu. Ini bukan tugas yang mudah. Bahkan, sangat sulit untuk menentukan tekanan atmosfer Bumi dari rentang waktu yang sama.

Asisten Profesor dari Georgia Tech, Josef Dufek terus berupaya untuk mempelajari lebih lanjut tentang kondisi atmosfer Mars masa lalu dengan menganalisis dua sumber: letusan gunung berapi kuno dan observasi permukaan oleh kendaraan penjelajah Mars.

Dikutip dari spacedaily.com, Selasa (08/05/2012), temuan baru yang dipublikasikan oleh jurnal Geophysical Research Letters, memberikan lebih banyak bukti bahwa dahulu Mars memiliki banyak air dan bahwa atmosfer itu jauh lebih tebal, setidaknya 20 kali lebih padat, dari saat ini.

"Tekanan atmosfer mungkin telah memainkan peran dalam mengembangkan hampir semua fitur permukaan Mars," kata Dufek, "Iklim di planet ini, keadaan fisik air di permukaan dan potensi kehidupan semuanya dipengaruhi oleh kondisi atmosfer.", tambah seorang instruktur di Sekolah sains.

Alat penelitian pertama Dufek adalah sebuah fragmen batuan yang terbawa ke atmosfer Mars selama letusan gunung berapi sekitar 3,5 miliar tahun lalu. Deposit fragmen tersebut mendarat di sedimen vulkanik, menciptakan divot (gumpalan debu vulkanik), yang akhirnya padat dan berada tetap di lokasi yang sama hari ini.

Instrumen Dufek berikutnya adalah kendaraan penjelajah Mars. Pada tahun 2007, kendaraan penjelajah Mars mendarat di tempat fragmen tersebut jatuh, yang dikenal sebagai Lempeng Home, dan melihat lebih dekat pada fragmen. Dufek dan rekan-rekannya di University of California-Berkeley mendapatkan cukup data untuk menentukan ukuran, kedalaman dan bentuk divot tersebut.

Dufek dan timnya kemudian pergi ke laboratorium untuk membuat divot mereka sendiri. Mereka menciptakan sag pasir menggunakan biji-bijian dengan ukuran yang sama seperti yang diamati oleh kendaraan penjelajah Mars.

Tim mendorong partikel bahan yang bervariasi (kaca, batu dan baja) dengan kecepatan yang berbeda ke tempat kering,lembab dan jenuh. Tidak peduli jenis partikel, hal itu konsisten dengan tetap menghasilkan kawah mirip dalam bentuk dengan divot Mars.

Dengan memvariasikan kecepatan propulsi, tim Dufek juga menentukan bahwa partikel laboratorium harus mendorong pasir dengan kecepatan kurang dari 40 meter per detik untuk menciptakan kedalaman penetrasi yang sama.

Agar sesuatu bergerak melalui atmosfer Mars pada kecepatan puncak saat itu, tekanan akan menjadi minimal 20 kali lebih padat daripada kondisi saat ini, yang menunjukkan bahwa dahulu Mars pasti memiliki atmosfer tebal.

"Penelitian kami konsisten dengan penelitian yang berkembang bahwa awal Mars setidaknya meruakan planet yang berair dengan keadaan yang lebih padat daripada yang kita lihat hari ini," kata Dufek.

Kendaraan penjelajah Mars Curiosity dijadwalkan akan mendarat di Mars pada 5 Agustus tahun ini. (Adi Saputro/astronomi.us)

Read More

Penyebab Hilangnya Air di Planet Venus

Interaksi diantara angin surya matahari
dan Venus. Image credit: ESA / C. Carreau

Dulu para astronom dengan teleskop sederhana melihat planet Venus, mereka melihat dunia yang diselimuti awan. Di Bumi, awan berarti air, jadi astronom awal membayangkan sebuah dunia tropis dengan curah hujan yang konstan. Tapi atmosfer tebal di Venus hampir seluruhnya terbuat dari karbon dioksida. Bahkan, tekanan atmosfer di permukaan Venus adalah 92 kali lebih banyak dari apa yang Anda akan mengalami di Bumi. Jika awan terdiri dari banyak karbon dioksida, maka apakah ada air di planet Venus?.

Tidak ada air di permukaan planet Venus. Suhu rata-rata di Venus adalah 461,85 ° C. Karena air mendidih pada 100 ° C, tidak dapat berada di permukaan. Tapi apakah air bisa berada di awan dan atmosfer Venus?

Para astronom telah mendeteksi bahwa atmosfer Venus terdiri dari uap air 0,002%. Bandingkan dengan atmosfer bumi, yang berisi uap air 0,40%.

Para ilmuwan berpikir bahwa Venus memiliki formasi mirip dengan Bumi, dan itu tentu diakibatkan bombardir oleh komet yang sama yang membawa sejumlah besar air ke Bumi. Jadi mengapa Venus kehilangan air, sementara Bumi terus terjaga airnya?

Pengamatan terbaru oleh ESA pesawat ruang angkasa Venus Express menemukan bahwa Venus memiliki jejak atom hidrogen dan oksigen meledak menjauhi planet Venus disebabkan oleh angin surya Matahari. Setiap detik, ada 2 x 1024 atom hidrogen yang hilang dari Venus. Magnetosfer Bumi melindungi atmosfer kita dari Matahari, menyalurkan angin surya di seluruh Bumi, dan menjaganya agar tidak mencapai atmosfer kita.

Magnetosfer bumi dihasilkan oleh konveksi material jauh di dalam Bumi. Hal ini terjadi karena perbedaan suhu yang besar antara inti luar dan inti dalam. Pada titik tertentu, lempeng tektonik di Venus berhenti, dan planet ini berhenti mengeluarkan panas dari dalam planet. Tanpa adanya perbedaan suhu tinggi, konveksi di dalamnya berhenti, menghilangkan magnetosfer nya.

Diperkirakan bahwa atmosfer dan permukaan Bumi memiliki 100.000 kali air lebih banyak daripada Venus. Dan jika Bumi tidak memiliki magnetosfer pelindung, Bumi juga akan kehilangan air. (Adi Saputro/astronomi.us)

Read More