Mengapa Jumlah Bintang Planet dan Galaksi Tak Terbatas Menurut Sains

Mengapa Jumlah Bintang, Planet, dan Galaksi Tak Terbatas? Pertanyaan ini bukan sekadar imajinasi, melainkan pintu gerbang menuju salah satu misteri terbesar kosmos yang sedang diusik oleh para kosmolog. Bayangkan diri kita sedang berdiri di pantai, memandang lautan luas. Setiap butir pasir di kaki kita mewakili sebuah bintang di galaksi Bima Sakti. Nah, ternyata, jumlah galaksi di alam semesta yang teramati saja mungkin melebihi semua butir pasir di seluruh pantai di Bumi.

Itu baru yang bisa kita lihat. Lalu, apa yang ada di balik cakrawala pengamatan kita? Di sanalah petualangan sains yang sesungguhnya dimulai, menggabungkan data teleskop tercanggih dengan teori-teori paling berani.

Diskusi ini akan mengajak kita menyelami paradigma multiverse, di mana alam semesta kita mungkin hanyalah satu gelembung di antara lautan busa kosmik yang tak berujung. Kita akan menelusuri peran energi vakum dan inflasi abadi sebagai mesin pencipta yang tak kenal lelah, melahirkan realitas-realitas baru beserta isinya. Kemudian, kita akan berhadapan dengan batas teknologi pengamatan manusia dan merenungkan implikasi filosofis dari sebuah kosmos yang mungkin benar-benar tak terbatas.

Setiap penjelasan akan dibangun di atas prinsip kosmologis dan model ilmiah terbaik yang kita miliki, seperti Lambda-CDM, untuk memberikan gambaran yang koheren meski sangat menakjubkan.

Konsep Ketakterbatasan Kosmik dalam Paradigma Multiverse Teoritis

Ketika kita memandang langit malam dan bertanya-tanya apakah jumlah bintang dan galaksi itu terbatas, jawabannya mungkin terletak pada konsep yang lebih luas dari sekadar alam semesta kita. Dalam kosmologi modern, gagasan tentang multiverse bukan lagi sekadar cerita fiksi ilmiah, melainkan kerangka teoritis serius yang muncul secara alami dari beberapa teori fisika fundamental. Paradigma ini membuka kemungkinan bahwa apa yang kita sebut “segala sesuatu” mungkin hanyalah satu bagian kecil dari realitas yang jauh lebih besar, luas, dan tak terhingga.

Pemikiran tentang multiverse muncul sebagai perluasan logis dari teori-teori seperti inflasi kosmik dan mekanika kuantum. Dalam model inflasi abadi, misalnya, ruang-waktu yang kita huni mengalami fase ekspansi eksponensial yang sangat cepat sesaat setelah Big Bang. Teori ini memprediksi bahwa inflasi ini tidak berhenti di semua tempat secara bersamaan. Sebaliknya, ia berhenti secara lokal, membentuk “gelembung” alam semesta seperti alam semesta kita, sementara wilayah lain di luar gelembung kita terus mengembang dengan kecepatan luar biasa.

Proses ini berlangsung tanpa henti, melahirkan alam semesta baru yang jumlahnya tak terbatas dari lahan subur energi vakum. Setiap alam semesta gelembung ini bisa memiliki konstanta fisika, partikel, dan bahkan dimensi ruang yang berbeda, yang berarti hukum alam di dalamnya bisa sangat beragam. Dalam konteks ini, ketakterbatasan jumlah bintang dan planet menjadi konsekuensi yang hampir tak terelakkan. Jika jumlah alam semesta itu sendiri tak terbatas, dan setiap alam semesta mengandung miliaran galaksi, maka total bintang dan planet di seluruh multiverse jelas tak terhitung.

Berbagai Tipe Multiverse dan Implikasinya

Konsep multiverse tidak tunggal; ada beberapa versi yang diajukan berdasarkan teori fisika yang berbeda. Masing-masing memberikan mekanisme dan implikasi yang unik terhadap kelahiran alam semesta serta isinya.

Bayangkan sebuah pancuran air mendidih yang tak pernah padam. Permukaan air yang mendidih adalah lahan inflasi abadi. Setiap gelembung uap yang naik dan lepas dari permukaan adalah sebuah alam semesta yang mandiri, lengkap dengan ruang, waktu, dan galaksi-galaksinya. Gelembung kita hanyalah satu dari triliunan gelembung yang terus tercipta tanpa henti. Di luar gelembung kita, “air” masih terus mendidih, melahirkan gelembung-gelembung baru selamanya.

Ini adalah analogi sederhana dari kosmos yang jauh lebih liar dan produktif daripada yang bisa kita bayangkan.

“Gagasan tentang multiverse mungkin terdengar seperti fiksi, tetapi ia muncul secara alami dari beberapa teori kita yang paling teruji dan mendalam tentang kosmos. Ia bukan hanya ‘mungkin’, tetapi dalam beberapa interpretasi, ia hampir tak terelakkan. Jika inflasi abadi benar, maka ketakterbatasan bukan hanya sebuah kemungkinan filosofis—itu adalah prediksi matematis.” – Brian Greene, Fisikawan dan Penulis.

Peran Energi Vakum dan Inflasi Abadi dalam Melahirkan Realitas Baru

Untuk memahami bagaimana kosmos bisa menghasilkan struktur yang tak terbatas, kita perlu menyelidiki mesin penciptanya yang paling mendasar. Di jantung teori inflasi kosmik terletak konsep energi vakum—suatu bentuk energi yang melekat pada ruang kosong itu sendiri. Energi inilah yang diduga menjadi pendorong ekspansi ruang angkasa secara eksponensial di masa-masa awal alam semesta, sebuah proses yang mungkin masih berlangsung di wilayah-wilayah tertentu hingga saat ini.

Mekanisme inflasi abadi bekerja seperti sebuah ladang yang subur dan tak pernah kering. Bayangkan sebuah medan kuantum yang disebut inflaton. Ketika medan ini berada dalam keadaan energi yang tinggi dan metastabil (seperti sebuah bola yang terletak di puncak bukit yang sangat landai), ia memberikan tekanan negatif yang sangat kuat pada ruang itu sendiri, menyebabkan ruang mengembang dengan kecepatan yang jauh melampaui kecepatan cahaya.

Ekspansi ini begitu cepat sehingga volume ruang bertambah secara eksponensial. Pada titik-titik tertentu, medan inflaton secara acak mengalami transisi ke keadaan energi yang lebih rendah (seperti bola yang akhirnya jatuh ke lembah), mengakhiri inflasi di wilayah tersebut. Energi yang dilepaskan dalam transisi ini memanaskan wilayah itu, mengisinya dengan partikel-partikel dan radiasi, yang pada akhirnya akan mendingin menjadi galaksi, bintang, dan planet.

Namun, karena proses ini bersifat kuantum dan acak, inflasi tidak berhenti di semua tempat secara bersamaan. Wilayah-wilayah di mana inflasi belum berhenti terus mengembang dengan sangat cepat, sementara di dalamnya terus lahir gelembung-gelembung alam semesta baru yang mandiri. Dengan demikian, mesin pencipta struktur kosmik ini bekerja tanpa henti, secara teoritis menghasilkan jumlah realitas yang tak terbatas.

Sifat Fundamental Energi Vakum

Energi vakum, atau dalam konteks ekspansi saat ini sering disebut energi gelap, memiliki sifat-sifat unik yang memungkinkannya mendorong ekspansi ruang angkasa secara eksponensial dan menciptakan wilayah baru yang potensial untuk dihuni bintang.

• Kerapatan Konstan: Tidak seperti materi atau radiasi yang kerapatannya berkurang seiring mengembangnya volume ruang, kerapatan energi vakum tetap konstan. Akibatnya, semakin besar volume ruang, semakin banyak total energi vakum yang dimilikinya, menciptakan umpan balik positif yang mempercepat ekspansi.
• Tekanan Negatif: Energi vakum memiliki tekanan negatif yang besar. Dalam relativitas umum, tekanan negatif ini bertindak seperti gaya tolak gravitasi, mendorong ruang untuk mengembang alih-alih mengerut.
• Skala Energi yang Tepat: Untuk memicu inflasi di era awal, energi vakum harus memiliki skala energi yang sangat tinggi. Skala ini menentukan seberapa cepat ekspansi terjadi dan seberapa banyak struktur (fluktuasi kuantum) yang diperbesar menjadi benih galaksi.

Jalan Panjang dari Fluktuasi Kuantum ke Galaksi Spiral

Perjalanan dari ketidakpastian kuantum di era inflasi hingga terbentuknya galaksi yang megah adalah sebuah saga kosmik yang panjang. Prosesnya dapat dirinci dalam tahapan berikut:

• Fluktuasi Kuantum di Era Inflasi: Pada skala yang sangat kecil, medan inflaton mengalami fluktuasi kuantum acak. Ekspansi ruang yang sangat cepat meregangkan fluktuasi mikroskopis ini hingga menjadi gangguan kerapatan berskala besar di dalam gelembung alam semesta yang baru terbentuk.
• Pembekuan Fluktuasi: Saat inflasi berakhir, fluktuasi ini “membeku” menjadi gangguan kerapatan klasik yang permanen, menjadi cetak biru untuk semua struktur masa depan di alam semesta.
• Pertumbuhan Gravitasi: Di bawah pengaruh gravitasi, wilayah yang sedikit lebih padat mulai menarik materi (terutama materi gelap) dari sekitarnya. Proses ini berlangsung selama ratusan juta tahun, membentuk gumpalan-gumpalan materi yang semakin padat.
• Pembentukan Halo Materi Gelap: Gumpalan materi gelap ini membentuk halo yang tidak terlihat. Halo ini berperan sebagai kerangka gravitasi yang menarik gas hidrogen dan helium dari medium antargalaksi.
• Pendinginan dan Fragmentasi Gas: Gas yang terperangkap dalam halo materi gelap mulai mendingin dan memampat. Awan gas raksasa ini kemudian menjadi tidak stabil secara gravitasi, terfragmentasi menjadi gumpalan-gumpalan yang lebih kecil.
• Kelahiran Bintang Generasi Pertama: Setiap gumpalan gas yang cukup padat akhirnya runtuh, memicu reaksi fusi nuklir di intinya. Bintang-bintang masif pertama pun menyala, menerangi alam semesta muda.
• Pembentukan dan Pengayaan Galaksi: Gravitasi terus menarik lebih banyak gas dan gugus bintang. Bintang-bintang masif yang hidup singkat meledak sebagai supernova, menyebarkan elemen berat (seperti karbon, oksigen, besi) ke sekelilingnya. Gas yang diperkaya ini kemudian membentuk generasi bintang berikutnya dan akhirnya membentuk piringan galaksi spiral yang kita kenal.

Deskripsi naratif tentang pemisahan sebuah “gelembung” alam semesta bisa digambarkan seperti ini: Di dalam lautan inflasi yang bergolak, sebuah fluktuasi kuantum kecil menyebabkan medan inflaton di suatu wilayah kecil “menggelinding” menuju titik energi terendahnya. Saat itu terjadi, energi potensial yang tersimpan dengan sangat besar di wilayah itu tiba-tiba berubah menjadi lautan partikel dan radiasi yang panas dan padat. Sebuah singularitas kreatif telah terjadi—sebuah Big Bang lokal.

Ruang di dalam gelembung ini segera beralih dari ekspansi eksponensial yang gila-gilaan menjadi ekspansi yang lebih tenang dan diatur oleh materi dan radiasi di dalamnya. Sementara itu, dinding gelembung itu sendiri terlempar menjauh dengan kecepatan luar biasa, dan lautan inflasi di luarnya terus mengembang, menjauhkan gelembung kita dari tetangga-tetangga potensialnya yang tak terhitung jumlahnya. Di dalam gelembung yang baru lahir ini, dinamika energi dan materi mulai menari sesuai hukum fisika yang unik bagi alam semesta tersebut, memulai perjalanan panjang menuju pembentukan bintang-bintang pertamanya.

Batas Pengamatan dan Filosofi Ketakterhitungkan dalam Skala Kosmik

Apa yang kita lihat dengan teleskop tercanggih sekalipun, sebenarnya hanyalah sebuah bagian yang sangat kecil dari keseluruhan yang mungkin ada. Alam semesta yang teramati didefinisikan oleh jarak yang telah ditempuh cahaya sejak Big Bang, sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Karena kecepatan cahaya terbatas, kita hanya dapat melihat objek-objek yang cahayanya sempat mencapai kita. Di luar radius itu, ada lebih banyak alam semesta yang, secara prinsip, tidak akan pernah bisa kita lihat atau ketahui.

Konsep ini memiliki implikasi filosofis yang mendalam. Ia memaksa kita untuk menerima bahwa pengetahuan kita tentang kosmos pada dasarnya terbatas dan bersifat lokal. Kita seperti seorang pelaut di tengah lautan tak bertepi yang hanya bisa melihat sejauh horizon. Kita dapat mempelajari air, gelombang, dan kehidupan di sekitar kapal dengan sangat detail, tetapi kita tidak akan pernah tahu secara pasti seberapa luas lautan itu, atau apakah ada samudera lain di luarnya.

Penerimaan ini bukanlah kekalahan, melainkan sebuah kerendahan hati intelektual. Ia mengajarkan bahwa alam semesta yang kita huni mungkin jauh lebih aneh, lebih luas, dan lebih beragam daripada yang bisa disimpulkan dari sampel kecil yang kita amati. Ketakterbatasan, dalam konteks ini, bukan hanya soal angka, tetapi tentang batas fundamental dari apa yang dapat diketahui.

Batas Teknologi vs. Keterbatasan Teoritis, Mengapa Jumlah Bintang, Planet, dan Galaksi Tak Terbatas

Upaya manusia untuk mengamati kosmos dibatasi oleh dua hal: batas teknologi kita dan batas fundamental yang diberikan oleh hukum fisika itu sendiri. Tabel berikut memetakan batas-batas tersebut.

Bayangkan sebuah galaksi yang lahir tepat di tepi alam semesta yang teramati, 13 miliar tahun yang lalu. Cahaya pertamanya mulai berjalan menuju kita. Namun, ruang di antara kita dan galaksi itu sendiri sedang mengembang karena energi gelap. Pada suatu titik, ekspansi ruang di antara kita menjadi begitu cepat sehingga foton dari galaksi itu, meskipun masih bergerak menuju kita dengan kecepatan cahaya, sebenarnya terjebak dalam arus ruang yang mengembang lebih cepat.

Ia seperti seorang perenang yang berusaha mencapai perahu yang bergerak menjauh lebih cepat daripada kemampuan renangnya. Foton itu akan terus berjuang, tetapi jaraknya ke Bumi tidak akan pernah berkurang lagi. Akhirnya, galaksi itu akan memudar, meredup, dan menghilang dari pandangan kita selamanya, menjadi bagian dari alam semesta yang tak terlihat yang tak akan pernah bisa kita ketahui.

“Kita harus berhadapan dengan kemungkinan bahwa kita adalah penghuni yang terisolasi di sebuah oasis kecil di padang pasir kosmik yang luas tak berhingga. Pengetahuan kita, meskipun mendalam, pada akhirnya bersifat lokal. Menerima hal ini adalah langkah pertama menuju kosmologi yang benar-benar matang.” – Janna Levin, Kosmolog dan Penulis.

Implikasi Prinsip Kosmologis dan Kelurusan Ruang-Waktu pada Kelahiran Bintang

Source: slidesharecdn.com

Bayangkan alam semesta yang luas ini, dengan bintang, planet, dan galaksi yang jumlahnya nyaris tak terhingga. Sama seperti jaringan internet global yang membutuhkan identitas unik untuk setiap perangkat, alam semesta punya caranya sendiri. Nah, di dunia digital, kita membuat identitas itu melalui Cara Membuat IP Address. Proses teknis ini, meski terbatas pada ruang siber, mengingatkan kita bahwa meski metode kita terbatas, keajaiban dan kemungkinan di jagat raya tetap tak terbatas untuk dijelajahi.

Prinsip Kosmologis adalah salah satu pilar pemahaman kita tentang alam semesta. Prinsip ini menyatakan bahwa, dalam skala yang sangat besar (ratusan juta tahun cahaya), alam semesta terlihat sama di mana pun kita berada (homogen) dan ke segala arah (isotrop). Konsep yang tampaknya sederhana ini justru membawa konsekuensi yang luar biasa: jika materi dan energi didistribusikan secara seragam dalam ruang yang sangat besar dan mungkin tak terbatas, maka proses pembentukan bintang dan galaksi tidak memiliki tempat khusus untuk berhenti.

Ia bisa, secara teori, berlangsung tanpa akhir di berbagai wilayah kosmos.

Prinsip ini juga terkait erat dengan geometri ruang-waktu. Pengamatan menunjukkan bahwa ruang kita, dalam skala besar, “datar” atau Euclidean. Kelurusan ini mengimplikasikan bahwa alam semesta bisa saja tak terbatas dalam volumenya. Dalam ruang yang tak terbatas dan homogen, setiap proses fisika yang memungkinkan pembentukan bintang di satu tempat—seperti keruntuhan gravitasi awan gas—dapat terjadi di tempat lain juga. Tidak ada pusat, tidak ada tepi.

Membayangkan alam semesta yang luas, di mana bintang, planet, dan galaksi jumlahnya nyaris tak terbatas, memang bikin pikiran melayang. Namun, untuk memahami konsep kompleks ini, terkadang kita perlu Arti just read —sekadar membaca dulu sebagai pintu masuk. Pendekatan sederhana ini justru bisa membuka wawasan, mengantarkan kita pada apresiasi yang lebih dalam tentang misteri kosmos yang terus mengembang dan mengundang rasa ingin tahu tiada henti.

Proses dari awan gas purba hingga bintang yang bersinar adalah resep kosmik yang dapat diulang tanpa batas. Awan gas hidrogen dan helium, didinginkan oleh molekul dan debu, terfragmentasi oleh turbulensi dan medan magnet, hingga akhirnya kerapatan di intinya cukup untuk menyulut fusi nuklir. Urutan kejadian ini bukanlah keajaiban yang langka; ini adalah bagian dari alur kerja alam semesta yang terjadi di lengan-lengan galaksi spiral, di inti galaksi elips, dan di galaksi kerdil yang tersebar di seluruh kosmos yang teramati, dan mungkin jauh melampauinya.

Proses Universal dari Awan Gas ke Inti Bintang

Di mana pun di alam semesta, asalkan bahan bakunya ada, pembentukan bintang mengikuti jalur yang serupa. Bayangkan dua wilayah di alam semesta yang terpisah miliaran tahun cahaya. Di keduanya, sebuah nebula raksasa mulai berproses. Awan molekul raksasa yang dingin, tersusun terutama dari hidrogen, mulai berkontraksi secara perlahan di bawah beratnya sendiri. Di dalamnya, gumpalan-gumpalan yang lebih padat terbentuk.

Setiap gumpalan ini, yang disebut inti pra-bintang, terus memampat. Gravitasi meningkatkan tekanan dan suhu di pusatnya secara dramatis. Ketika suhu mencapai sekitar 15 juta Kelvin, sebuah keajaiban terjadi: inti atom hidrogen mulai bergabung membentuk helium, melepaskan energi yang luar biasa dalam proses yang disebut fusi nuklir. Energi ini menciptakan tekanan keluar yang menyeimbangkan gaya gravitasi ke dalam, dan sebuah bintang stabil pun lahir.

Keserupaan proses ini di sudut-sudut kosmos yang berbeda adalah bukti nyata dari universalitas hukum fisika dan Prinsip Kosmologis.

Kondisi Fisik untuk Sebuah Nebula Melahirkan Bintang

Tidak semua awan gas bisa langsung melahirkan bintang. Ada kondisi-kondisi fisik kritis yang harus dipenuhi untuk memicu proses pembentukan bintang berantai.

• Kerapatan Massa Kritis (Kriteria Jeans): Awan gas harus memiliki massa yang cukup besar sehingga gaya gravitasinya mengatasi tekanan termal internal yang mencoba menjaga partikel gas tetap tersebar. Jika massa awan melebihi massa Jeans, ia akan menjadi tidak stabil secara gravitasi dan mulai runtuh.
• Suhu yang Cukup Rendah: Tekanan termal berbanding lurus dengan suhu. Awan yang lebih dingin memiliki tekanan internal yang lebih rendah, membuatnya lebih mudah dikalahkan oleh gravitasi. Molekul seperti karbon monoksida (CO) dan butiran debu berperan penting dalam mendinginkan awan dengan memancarkan radiasi inframerah.
• Adanya Turbulensi dan Gangguan Eksternal: Turbulensi di dalam awan dapat menciptakan daerah bertekanan tinggi yang memicu fragmentasi. Selain itu, gelombang kejut dari ledakan supernova terdekat atau gelombang densitas dari lengan spiral galaksi dapat memampatkan awan gas, mendorongnya melampaui batas kritis untuk keruntuhan.
• Medan Magnet yang Melemah: Medan magnet yang kuat dapat “memborgol” gas, menahan partikel bermuatan dan menghambat keruntuhan. Agar pembentukan bintang terjadi, medan magnet ini perlu didisipasi, seringkali melalui proses seperti ambipolar difusi, di mana partikel netral meluncur melewati partikel bermuatan yang terikat medan magnet.

Visualisasi sebuah “pabrik bintang” di lengan galaksi yang jauh sungguh memesona. Bayangkan sebuah kompleks nebula yang luas, berwarna merah muda dan merah tua dari cahaya hidrogen yang tereksitasi, diselingi gumpalan debu gelap yang menyerap cahaya latar. Di dalam kegelapan gumpalan debu itulah keajaiban terjadi. Gelombang kejut dari bintang-bintang muda masif yang baru lahir di sekelilingnya merambat ke dalam, memampatkan kantong-kantong gas baru.

Di pusat salah satu kantong, sebuah protobintang berputar cepat, dikelilingi piringan akresi dari material yang jatuh. Jet bipolar yang energif—aliran gas yang ditembakkan dari kutubnya—meledak keluar, menembus selubung gas, seperti sinyal kelahiran. Di sekitarnya, bintang-bintang saudaranya yang lebih tua sudah menyala, angin bintangnya yang kuat mengukir rongga-rongga di nebula, sekaligus menyebarkan elemen berat dari intinya yang akan menjadi bahan baku planet dan kehidupan di masa depan.

Ini adalah siklus kelahiran dan kematian yang saling terkait, sebuah ekosistem kosmik yang subur, beroperasi berdasarkan prinsip-prinsip fisika yang sama di setiap sudut alam semesta yang homogen.

Simulasi Numerik dan Prediksi Model Lambda-CDM tentang Masa Depan Kosmos: Mengapa Jumlah Bintang, Planet, Dan Galaksi Tak Terbatas

Untuk memahami masa depan kosmos dan hubungannya dengan konsep ketakterbatasan, kosmolog mengandalkan model standar yang dikenal sebagai Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter). Model ini, yang didukung oleh banyak pengamatan, menggambarkan alam semesta yang terdiri dari energi gelap (disimbolkan Λ), materi gelap dingin (CDM), dan sedikit materi biasa. Berdasarkan model ini, kita dapat menjalankan simulasi komputer super yang memproyeksikan evolusi struktur kosmik dari fluktuasi kecil di masa lalu hingga miliaran tahun ke depan, memberikan gambaran yang menakjubkan dan agak suram tentang takdir kosmik jangka panjang.

Prediksi utama model Lambda-CDM untuk masa depan adalah ekspansi yang terus dipercepat didorong oleh energi gelap. Ini mengarah pada skenario yang sering disebut “Big Freeze” atau “Heat Death”. Dalam skenario ini, alam semesta terus mengembang selamanya. Galaksi-galaksi yang saat ini terikat dalam grup lokal akan akhirnya bergabung membentuk satu galaksi raksasa, tetapi semua gugus galaksi di luar itu akan semakin menjauh dan menghilang dari pandangan.

Pembentukan bintang baru akan berangsur berhenti karena gas antarbintang habis terpakai atau menjadi terlalu encer untuk berkondensasi. Bintang-bintang yang ada akan mati satu per satu, hingga akhirnya hanya tersisa katai hitam, bintang neutron, dan lubang hitam yang dingin. Ruang angkasa akan menjadi gelap, dingin, dan hampir hampa. Namun, dalam konteks ketakterbatasan, skenario ini berlaku untuk alam semesta teramati kita sebagai sebuah gelembung.

Jika inflasi abadi benar, maka sementara gelembung kita membeku, lahan inflasi di luarnya terus melahirkan gelembung-gelembung alam semesta baru yang tak terhingga jumlahnya. Jadi, kematian termal bukanlah akhir dari segalanya, melainkan hanya fase lokal dalam multiverse yang abadi dan selalu beranak pinak.

Skenario Nasib Alam Semesta dan Potensi Realitas Baru

Meskipun Big Freeze adalah skenario paling didukung, model kosmologi lain memungkinkan akhir yang berbeda, bergantung pada sifat energi gelap yang sebenarnya.

Peran Simulasi Komputer Super

Simulasi numerik seperti IllustrisTNG, Millennium, atau Uchuu adalah alat yang indispensable. Mereka mengambil kondisi awal dari fluktuasi kuantum yang teramati dalam Cosmic Microwave Background, kemudian menggunakan hukum fisika (gravitasi, hidrodinamika, pendinginan, pembentukan bintang) untuk mensimulasikan evolusi materi gelap dan gas biasa selama miliaran tahun. Hasilnya adalah alam semesta virtual yang menakjubkan rincinya, di mana kita dapat “melihat” filamen kosmik, gugus galaksi, dan galaksi individu terbentuk dengan sendirinya, sangat mirip dengan yang kita amati.

Simulasi ini juga memungkinkan kita untuk menjalankan waktu ke depan, memprediksi bagaimana struktur skala besar akan berevolusi di bawah pengaruh energi gelap.

Berdasarkan hasil simulasi, kita dapat membayangkan naratif masa depan yang jauh: Beberapa ratus miliar tahun dari sekarang, Grup Lokal kita—yang terdiri dari Bima Sakti, Andromeda, dan galaksi-galaksi kecil—telah lama bergabung menjadi satu galaksi elips raksasa yang dijuluki “Milkdromeda”. Di langit galaksi ini, tidak ada lagi titik-titik cahaya lain dari galaksi luar. Seluruh sisa alam semesta teramati yang dulu dapat dilihat telah tertarik melampaui horizon kosmik oleh ekspansi yang dipercepat.

Galaksi kita menjadi sebuah pulau yang terisolasi dalam kegelapan yang semakin luas. Di dalamnya, pembentukan bintang sudah berhenti miliaran tahun sebelumnya. Bintang-bintang terakhir yang redup, kemungkinan katai merah berumur panjang, satu per satu padam. Sementara itu, simulasi menunjukkan bahwa di skala yang lebih besar, filamen dan dinding kosmik raksasa yang dahulu menghubungkan supergugus-supergugus galaksi telah meregang dan putus. Setiap supergugus yang tersisa, seperti supergugus Laniakea yang menjadi rumah kita, akan mengerut di bawah gravitasinya sendiri menjadi satu struktur masif, tetapi kemudian juga akan terisolasi selamanya dari tetangganya, terkurung dalam sel-sel kosmik yang semakin luas dan kosong.

Ini adalah visi di mana struktur itu sendiri, pada akhirnya, menjadi terbatas dan terisolasi, meskipun ruang yang mengandungnya mungkin tak terbatas.

Pemungkas

Jadi, setelah menelusuri berbagai teori dari multiverse hingga inflasi abadi, satu hal menjadi semakin jelas: batas dari kosmos mungkin bukan sesuatu yang bisa kita capai, atau bahkan kita pahami sepenuhnya. Keterbatasan justru ada pada instrumen dan jangkauan pengamatan kita. Alam semesta yang teramati, dengan segala kemegahan ratusan miliar galaksinya, barangkali hanyalah sebuah ruang tamu kecil di dalam istana realitas yang luasnya tak terbayangkan.

Setiap malam, ketika kita memandang langit, kita sebenarnya sedang melihat sekelumit kecil dari simfoni penciptaan yang masih terus berkumandang, di mana bintang dan planet baru mungkin sedang lahir di wilayah-wiliah yang cahayanya tak akan pernah menyentuh mata kita.

Bagian Pertanyaan Umum (FAQ)

Apakah “tak terbatas” berarti jumlah pastinya tidak akan pernah diketahui?

Ya, dalam konteks kosmologis saat ini. “Tak terbatas” lebih merupakan kesimpulan teoretis berdasarkan ekstrapolasi prinsip fisika dan pengamatan skala besar, bukan suatu jumlah yang suatu hari akan kita hitung. Bahkan jika jumlahnya terbatas, skalanya begitu besar sehingga secara praktis tak terhitung bagi manusia.

Bagaimana kita bisa membuktikan teori multiverse jika kita tidak bisa mengamatinya?

Pembuktian langsung memang sangat sulit. Namun, ilmuwan mencari bukti tidak langsung, seperti pola tertentu dalam radiasi latar belakang kosmik (CMB) yang mungkin menunjukkan tumbukan dengan “gelembung” alam semesta lain, atau konsistensi matematis dari teori yang memprediksi multiverse dengan fenomena lain yang bisa diuji.

Jika bintang dan galaksi tak terbatas, apakah pasti ada kehidupan lain yang persis seperti kita?

Tidak pasti. Meski peluangnya meningkat secara dramatis dalam alam semesta yang sangat luas atau tak terbatas, kondisi untuk kehidupan yang kompleks sangat spesifik. Keberadaan planet yang mirip Bumi mungkin banyak, tetapi replika persis sejarah evolusi Bumi dan manusia adalah hal yang berbeda dan masih sangat spekulatif.

Apa dampak pemikiran tentang kosmos tak terbatas bagi kehidupan sehari-hari kita?

Pemikiran ini menawarkan perspektif kerendahan hati dan kekaguman. Ia mengingatkan bahwa masalah dan konflik kita sangat kecil dalam skala kosmik, sekaligus menunjukkan betapa istimewanya kemampuan otak manusia untuk mempertanyakan dan mengeksplorasi realitas sejauh ini.