Sejarah menakjubkan astronomi modern

Para astronom dahulu memandangi langit malam dan menghitung tiap bintang di galaksi secara manual. Proses ini sudah berubah sejak saat itu, tetapi dahaga akan pengetahuan astronomis tetap sama. Ikuti Emily Levesque, si astrofisikawan, untuk bertamasya dengan anekdot mengarungi sejarah teknologi fotografi alam semesta, dan pelajari satu hal konstan yang membuatnya berhasil: rasa ingin tahu manusia.

Di tahun 1987, seorang insinyur Chili
bernama Oscar Duhalde

menjadi satu-satunya orang di bumi

yang menemukan peristiwa
astronomi langka

dengan mata telanjang.

Oscar adalah seorang operator teleskop
di Observatorium Las Campanas di Chili.

Dia bekerja bersama para astronom
yang datang meneliti di observatorium,

mengoperasikan teleskop,
dan memproses data yang mereka ambil.

Pada malam di tanggal 24 Februari,

Oscar keluar untuk beristirahat

dan mendongak ke langit malam
saat ia melihat ini.

Ini adalah Awan Magellan Besar.

Sebuah galaksi satelit yang sangat dekat
dengan Bima Sakti kita.

Namun, di malam itu,

Oscar sadar ada sesuatu
yang berbeda dari galaksi ini.

Galaksinya tak tampak seperti ini.

Galaksinya tampak seperti ini.

Apakah Anda melihatnya?

(Tawa)

Sebuah titik kecil cahaya telah muncul
di satu sudut galaksi ini.

Jadi, untuk menjelaskan kehebatan Oscar
yang memperhatikan ini,

kita perkecil layarnya sedikit

dan lihat seperti apakah
rupa langit selatan di Chili.

Awan Magellan Besar berada
tepat di tengah gambar ini,

tetapi walau namanya demikian,
ia sangat kecil.

Bayangkan Anda mencoba melihat
satu titik cahaya baru

yang muncul di galaksi itu.

Oscar mampu melakukannya

karena dia mengingat
Awan Magellan Besar di luar kepala.

Sudah bertahun-tahun dia mengerjakan
data dari galaksi ini,

menghabiskan malam demi malam
untuk mengamati

dan melakukannya secara manual,

karena Oscar memulai karirnya
di bidang astronomi

pada saat kita menyimpan semua
data pengamatan dari alam semesta

di atas lembaran kaca yang rapuh.

Saya tahu tema hari ini
adalah "Foto Bulan,"

dan sebagai astronom, saya rasa
bisa memulainya secara baik dan harfiah,

jadi, ini foto bulan.

(Tawa)

Ini rupa yang familier bagi kita,
tetapi ada beberapa hal yang tak lazim

tentang foto ini.

Salah satunya, saya membalik warnanya.

Aslinya tampak seperti ini.

Jika kita perkecil, kita bisa lihat
bagaimana foto ini diambil.

Ini adalah foto bulan dari tahun 1894

di atas pelat fotografis kaca.

Ini adalah teknologi yang digunakan
astronom selama beberapa dekade

untuk menyimpan hasil pengamatan
dari langit malam.

Saya membawa contoh pelat kaca
untuk diperlihatkan pada Anda.

Ini tampak seperti cara yang aman
untuk menyimpan data kita.

Pelat-pelat fotografi ini
sangat sulit digunakan.

Satu sisinya dilapisi dengan
emulsi kimiawi yang akan menggelap

ketika terkena cahaya.

Beginilah cara pelat ini
menyimpan gambar yang diambil,

tetapi ini berarti astronom
harus menggunakannya dalam kegelapan.

Pelat ini harus dipotong
ke dalam ukuran spesifik

agar bisa muat ke dalam kamera teleskop.

Astronom akan memakai
alat pemotong setajam silet

dan mengiris lembaran kaca kecil ini,

semuanya dalam gelap.

Astronom punya segala trik
yang mereka gunakan

agar pelat ini merespons
cahaya dengan sedikit lebih cepat.

Pelat ini dipanggang atau dibekukan,
atau direndam dalam amonia,

atau dilapisi dengan jus lemon,

semua dalam gelap.

Lalu, astronom membawa
pelat yang sudah dipotong tadi

ke teleskop

dan memasukkannya ke dalam kamera.

Sisi yang dilapisi cairan kimiawi
harus menghadap keluar

agar terkena cahaya.

Namun dalam kegelapan, hampir mustahil
menebak sisi mana yang benar.

Astronom jadi terbiasa mengetukkan
pelat ini ke bibir mereka,

atau menjilatnya, agar mereka tahu
sisi pelat mana yang lengket

dan maka, dilapisi emulsi.

Dan saat pelat ini dimasukkan
ke dalam kamera,

ada satu tantangan terakhir.

Di foto di belakang saya,

Anda bisa melihat pelat
yang dipegang si astronom

sedikit melengkung.

Kadang, pelat harus dibengkokkan
agar muat dalam kamera teleskop.

Jadi, kita bawa pelat yang sudah dipotong
dan diperlakukan secara cermat ini

ke teleskop, lalu Anda lakukan ini ...

Terkadang, cara itu berhasil.
Terkadang, pelat tersebut patah.

Namun, biasanya pelatnya berhasil
dimasukkan ke dalam kamera

di bagian belakang teleskop.

Kemudian, teleskopnya bisa diarahkan

ke bagian langit mana pun
yang ingin diteliti,

membuka rana kamera,

dan mulai mengambil data.

Astronom tak bisa begitu saja
meninggalkan kamera begitu memulainya.

Mereka harus ada di dekat kamera
selama mereka mengobservasi.

Ini artinya, astronom
akan menaiki elevator

yang menempel di sisi kubah teleskop.

Mereka lalu menaiki elevator
ke atas bangunan,

lalu memanjat ke puncak teleskop,

dan tinggal di sana semalaman,
menggigil dalam dingin,

memindahkan pelat-pelat
keluar masuk kamera,

membuka dan menutup rana,

dan mengarahkan teleskop
ke bagian langit mana pun

yang ingin mereka teliti.

Para astronom bekerja sama
dengan operator yang ada di bawah.

Mereka melakukan hal-hal
seperti memutar kubahnya

dan memastikan bagian teleskop
lainnya bekerja.

Sistem itu biasanya bekerja cukup baik,

tetapi terkadang, bisa timbul masalah.

Ada astronom yang mengobservasi
pelat yang sangat rumit

di observatorium ini,
Observatorium Lick di California.

Dia tengah duduk
di puncak struktur kuning itu

yang Anda lihat di kubah
sebelah kanan bawah,

dan dia telah mengekspos satu pelat kaca
ke langit selama berjam-jam,

berjongkok kedinginan,

dan memastikan teleskopnya
mengarah dengan sempurna

sehingga dia bisa memotret
alam semesta yang indah ini.

Di satu saat, operatornya masuk
ke dalam kubah

hanya untuk mengeceknya
dan melihat situasinya.

Saat si operator masuk melalui
pintu kubah,

dia menyenggol dinding
dan sakelar lampu kubah pun menyala.

Jadi, cahaya lampu membanjiri teleskop

dan merusak pelatnya,

lalu ada raungan dari puncak teleskop.

Astronom itu mulai berteriak
dan mengutuk lalu berkata,

"Apa yang kau lakukan?
Kau menghancurkan kerja kerasku.

Aku akan turun dari teleskop ini
dan membunuhmu!"

Dia pun mulai menggerakkan teleskopnya

kira-kira secepat ini--

(Tawa)

menuju elevator

agar dia bisa turun
dan membuktikan ancamannya.

Saat dia mendekati elevator,

elevator itu tiba-tiba mulai
berputar menjauhinya,

karena ingat, si astronom
bisa mengendalikan teleskop,

tetapi kubah dikendalikan operator.

(Tawa)

Si operator mendongak dan berujar,

"Dia tampak sangat marah. Aku tak mau
menurunkannya sampai dia agak tenang."

Akhirnya adalah kejar-kejaran
gerak lambat yang absurd

dengan lampu menyala
dan kubah yang hanya berputar-putar.

Pasti terlihat sangat konyol.

Saat saya katakan pelat fotografis
digunakan untuk mempelajari semesta,

memang terdengar konyol.

Memang sedikit absurd

untuk menggunakan alat yang terlihat kuno
untuk mempelajari alam semesta

dan mencelupkannya
dalam jus lemon, menjilatnya,

menempelkannya ke teleskop,
menggigil selama beberapa jam,

dan memecahkan misteri kosmos.

Kenyataannya, itulah yang kami lakukan.

Saya sudah menunjukkan foto astronom

yang bertengger di puncak teleskop.

Yang belum saya beri tahu
adalah siapa astronom ini.

Ini adalah Edwin Hubble,

dan Hubble menggunakan pelat fotografis

untuk mengubah seluruh pemahaman kita

tentang seberapa besar alam semesta
dan cara kerjanya.

Ini adalah pelat yang diambil
oleh Hubble di tahun 1923

berisi sebuah objek yang saat itu
dikenal sebagai Nebula Andromeda.

Anda bisa lihat di sisi kanan atas foto

bahwa Hubble melabeli sebuah bintang
dengan kata berwarna merah, "Var!"

Dia bahkan menambahkan
tanda seru di sebelahnya.

"Var" di sini berarti "variabel."

Hubble telah menemukan sebuah
bintang variabel di Nebula Andromeda.

Kecerahannya berubah,

semakin terang dan redup
sebagai fungsi waktu.

Hubble tahu, jika dia mempelajari
perubahan bintang itu seiring waktu,

dia bisa mengukur jarak
ke Nebula Andromeda,

dan saat dia melakukannya,
hasilnya luar biasa.

Dia menemukan bahwa ini bukanlah
sebuah nebula.

Ini adalah Galaksi Andromeda,

galaksi terpisah yang berjarak
dua setengah juta tahun cahaya

di luar Galaksi Bima Sakti kita.

Inilah bukti pertama galaksi lain

yang ada di luar alam semesta kita,

dan mengubah total pemahaman kita
tentang seberapa besar alam semesta

beserta isinya.

Sekarang, kita bisa melihat
kemampuan teleskop saat ini.

Ini adalah foto modern Galaksi Andromeda,

dan ia tampak persis seperti foto teleskop

yang kita semua gemari:

warna-warni, mendetail, dan indah.

Data seperti ini sekarang disimpan
secara digital,

dan diambil menggunakan teleskop
seperti ini.

Ini adalah saya yang berdiri di bawah
teleskop dengan cermin

yang berukuran 26 kaki.

Cermin teleskop yang lebih besar mampu
menangkap gambar lebih tajam dan jelas,

dan juga memudahkan kita
untuk menangkap cahaya

dari objek yang redup dan jauh.

Jadi, teleskop yang lebih besar
jelas memberi kita jangkauan lebih jauh

ke dalam alam semesta,

dan melihat hal-hal yang tak bisa
kita lihat sebelumnya.

Kita juga tak lagi terpaku di teleskop

saat melakukan observasi.

Ini saya dalam trip observasi
pertama saya

di sebuah teleskop di Arizona.

Saya membuka kubah teleskop,

tetapi saya tak melakukannya
dari puncak teleskop.

Saya duduk dalam sebuah ruangan
di sebelah kubah,

nyaman dan hangat di atas tanah,

dan mengoperasikan teleskop dari jauh.

"Jauh" bisa jadi cukup ekstrem.

Kadang, kita bahkan tak harus
pergi ke teleskop lagi.

Ini adalah teleskop di New Mexico
yang selalu saya gunakan untuk meneliti,

tetapi bisa dioperasikan dengan laptop.

Saya bisa duduk di sofa saya di Seattle

dan mengirim perintah dari laptop

untuk mengatur
ke mana teleskopnya mengarah,

kapan harus membuka atau menutup rana,

foto semesta seperti apa
yang ingin saya ambil--

semuanya dari kejauhan.

Cara kita mengoperasikan teleskop
sudah benar-benar berubah,

tetapi pertanyaan kami
tentang alam semesta

tetap sama.

Satu pertanyaan terbesar masih tentang
bagaimana langit malam bisa berubah,

dan perubahan langit itulah
yang disaksikan Oscar Duhalde

saat dia mendongak
dengan mata telanjang di tahun 1987.

Titik cahaya yang dia lihat
muncul di Awan Magellan Besar

ternyata sebuah supernova.

Ini adalah supernova pertama
yang terlihat dari bumi

dengan mata telanjang
dalam kurun waktu lebih dari 400 tahun.

Ini lumayan keren,

tetapi sebagian mungkin
melihat foto ini dan berkata,

"Masa? Saya tahu supernova.

Mereka seharusnya menakjubkan,

tapi ini cuma seperti titik
yang muncul di langit."

Memang, deskripsi supernova
terdengar sangat epik.

Kematian brilian dan eksplosif
dari bintang yang sangat besar dan masif,

lalu menembakkan energi ke semesta,

dan memuntahkan material ke angkasa,

dan, sepertinya ia sangat kentara.

Sepertinya ia sangat jelas.

Trik tentang bagaimana rupa supernova

berhubungan dengan lokasinya.

Jika sebuah bintang mati sebagai supernova

tepat di pekarangan Bima Sakti kita,
ratusan tahun cahaya jauhnya--

istilah "pekarangan" dalam astronomi--

cahayanya akan sangat terang.

Kita akan bisa melihat supernova itu
di malam hari

sama terangnya seperti bulan.

Kita bisa membaca diterangi cahayanya.

Semua orang akan memotret
supernova itu dengan ponselnya.

Itu akan jadi berita utama
di seluruh dunia.

Itu sudah pasti dijadikan tagar.

Mustahil kita melewatkan supernova
yang terjadi sebegitu dekat.

Namun, supernova yang diamati Oscar

tak terjadi di jarak ratusan tahun cahaya.

Supernova ini terjadi
170.000 tahun cahaya jauhnya.

Maka itu, alih-alih ledakan dahsyat,

rupanya seperti titik kecil.

Ini masih amat mengasyikkan.

Ia masih terlihat oleh mata telanjang,

dan supernova paling spektakuler

yang pernah kita lihat
sejak penemuan teleskop.

Namun, kita jadi lebih paham
seperti apa rupa kebanyakan supernova.

Kami masih menemukan dan mempelajari
supernova sepanjang waktu kini,

tetapi kami melakukannya dari galaksi
yang jauh dengan teleskop yang kuat.

Kami memotret galaksi berulang kali,

dan kami mencari suatu perubahan.

Kami mencari munculnya
cahaya kecil itu

yang menandakan kematian sebuah bintang.

Kita bisa belajar banyak
tentang alam semesta dan bintang

dari supernova,

tetapi kita tak mau hanya
bergantung pada peluang.

Kita tak mau bergantung
pada kebetulan melihat di waktu yang tepat

atau mengarahkan teleskop
ke galaksi yang tepat.

Idealnya, kita menginginkan teleskop

yang bisa melakukan sesuatu
secara sistematis dan komputasional

yang menyerupai pikiran Oscar.

Oscar mampu menemukan supernova ini

karena dia mengingat galaksi itu.

Dengan data digital,

kita bisa mengingat setiap jengkal
angkasa yang dilihat secara efektif,

membandingkan observasi baru dan lama,

dan mencari perubahan apa pun.

Ini adalah Observatorium Vera Rubin
di Chili.

Saya mengunjunginya di bulan Maret,
sewaktu masih dibangun.

Namun, teleskop ini akan memulai
observasi tahun depan,

dan saat itu terjadi,

ia akan menjalankan program observasi
yang sederhana tetapi luar biasa.

Teleskop ini akan memotret
seluruh langit selatan

setiap beberapa hari,

berkali-kali,

mengikuti pola yang sudah ditetapkan

selama sepuluh tahun.

Komputer dan algoritma
yang terhubung dengan observatorium

akan membandingkan tiap pasang foto
yang diambil dari bagian langit yang sama,

mencari apa pun yang menjadi
lebih terang atau redup,

seperti bintang variabel,

atau mencari apa pun yang muncul,

seperti supernova.

Kini, kita menemukan sekitar
seribu supernova setiap tahun.

Observatorium Rubin akan mampu
menemukan ribuan supernova

setiap malam.

Ini akan mengubah drastis rupa astronomi

dan cara kita mempelajari hal-hal
yang berubah di langit,

dan ia akan melakukan semuanya

sebagian besar tanpa
campur tangan manusia.

Ia akan mengikuti pola yang telah diatur

dan secara komputasional menemukan
apa pun yang telah berubah atau muncul.

Mungkin awalnya terdengar menyedihkan,

gagasan bahwa manusia
sudah tidak lagi mengamati bintang.

Namun, kenyataannya,

peran kami sebagai astronom
tidaklah hilang,

hanya berganti.

Kami sudah melihat perubahan
dalam cara kerja kami.

Kami tadinya duduk di puncak teleskop

menjadi duduk di sebelahnya

hingga tak harus mendatangi
atau mengoperasikannya sama sekali.

Tempat astronom masih gemilang

adalah dalam bertanya
dan menggarap data.

Mengumpulkan data hanyalah langkah awal.

Analisisnya adalah tempat kita bisa
menerapkan pengetahuan tentang semesta.

Rasa ingin tahu manusia
menciptakan pertanyaan seperti:

Seberapa besar alam semesta?
Bagaimana awalnya?

Bagaimana akan berakhir?
Apakah kita sendirian?

Inilah kekuatan yang masih bisa
dihadirkan manusia dalam astronomi.

Jadi, bandingkan kemampuan
teleskop seperti ini

dengan observasi yang bisa
kita lakukan seperti ini.

Kita menemukan hal-hal luar biasa
dengan pelat kaca,

tetapi penemuan tampak berbeda kini.

Cara astronomi dilakukan
tampak berbeda kini.

Yang tidak berubah adalah
benih rasa keingintahuan manusia.

Jika kita bisa memanfaatkan
kekuatan teknologi masa depan

dan menggabungkannya
dengan dorongan kita untuk mendongak

dan bertanya tentang
apa yang kita lihat di sana,

kita akan siap mempelajari
hal-hal baru yang luar biasa

tentang alam semesta.

Terima kasih.

(Tepuk tangan)