Biografi Edwin Powell Hubble - Penggagas Hukum Hubble

Edwin Powell Hubble
Edwin Powell Hubble 
Lahir: 
November 20, 1889 Marshfield, Missouri
Meninggal: September 28, 1953 (umur 63) San Marino, California, AS
Tempat tinggal: AS
Kebangsaan: Amerika
Bidang: Astronomi
Lembaga: University of Chicago, Mount Wilson Observatory
Alma mater: University of Chicago, University of Oxford
Dikenal: Urutan Hubble
Terpengaruh: Allan Sandage
Penghargaan: Newcomb Cleveland Prize1924, Bruce Medal 1938, Franklin Medal 1939, Medali Emas dari Royal Astronomical Society 1940, Legion of Merit 1946
Edwin Powell Hubble adalah seorang astronom Amerika yang terkenal dengan "Hukum Hubble ". Yakni salah satu hukum dalam astronomi yang menyatakan bahwa pergeseran merah dari cahaya yang datang dari galaksi yang jauh adalah sebanding dengan jaraknya. Hukum ini pertama kali dirumuskan oleh Edwin Hubble pada tahun 1929.

Teori "Hukum Hubble" telah ditemukan sebelumnya oleh Georges Lemaitre, seorang astronom Belgia yang mempublikasikan karyanya di jurnal. Masih banyak kontroversi seputar masalah ini dan beberapa berpendapat bahwa itu harus disebut sebagai " hukum Lemaitre" namun komunitas astronomi belum memakainya.

Hubble juga dikenal memberikan bukti substansial bahwa " nebula "sebenarnya galaksi di luar Bima Sakti. Hubble mendukung pergeseran Doppler interpretasi dari pergeseran merah diamati yang telah diusulkan sebelumnya oleh Slipher, yang menyebabkan teori ekspansi metrik ruang.

Biografi

Edwin Powell Hubble lahir di Missouri, Amerika Serikat, pada 29 November1889, dari pasangan Virginia Lee James (1864-1934) dan John Powell Hubble, seorang eksekutif asuransi, di Marshfield, Missouri, dan pindah ke Wheaton, Illinois, pada tahun 1900. Masa kecilnya dihabiskan di kota itu hingga umur 10 tahun ketika keluarganya berpindah ke Chicago, tempat dia menamatkan pendidikanya hingga jenjang sekolah menengah.

Minatnya pada dunia sains dan misteri pembentukan alam semesta terlihat dari hobi membaca buku-buku karangan Julius Verne, misalnya 20.000 Leagues Under the Sea dan From the Earth to the Moon, juga King Solomon’s Mineskarya Henry Rider Haggard.

Meskipun demikian, di masa mudanya di lebih dikenal sebagai atlet dari pada kegeniusannya. Tujuh kali dia menjadi juara dan sekali saja menduduki peringkat ketiga dalam sebuah kompetisi tingkat sekolah 1906. Pada tahun yang sama rekor lompat tinggi di Illnois berhasil dipecahkannya.

Ketika kuliah Hubble melanjutkan minatnya pada olahraga dengan berlatih basket dan tinju. Meskipun demikian, bukan berarti kuliahnya terabaikan dia lulus tepat waktu menjadi sarjana dalam bidang matematika dan astronomi di Universitas Chicago pada 1910. Kemudian, dia memilih melanjutkan kuliah hukum di Universitas Oxford, Inggris setelah memperoleh beasiswa Rhodes. Saat itu dia tidak berfikir untuk berkarir dalam bidang sains. Waktu tiga tahun dihabiskannya hingga memperoleh gelar Master of Arts.

Edwin Powell Hubble meninggal saat berusia 53 tahun, pada 28 September 1953 di San Marino, California.

Karir

Pada 1913, Hubble kembali ke AS dan memulai karirnya sebagai pengacara dengan membuka pelayanan hukum di Ouseville, Kentucky. Dia juga sempat menjadi guru sekolah menengah dan pelatih basket di New Albany, Indiana.

Kondisi tersebut tidak berlangsung lama setelah dia menyadari bahwa minatnya pada bidang astronomi jauh lebih besar. Oleh karena itu, dia kembali mendalami astronomi dan bergabung dengan Observatorium Yerkes di Universitas Chicago hingga memperoleh gelar doctor pada 1917.

Setelah menjalani wajib militer dalam Perang Dunia I, Hubble bekerja di Obsevatorium Mount Wilson di California. Disana dia banyak membuat rekaman astronomi menggunakan teleskop Hooker berdiameter 250 sentimeter. Dia membuktikan bahwa bintang-bintang variable terletak diluar galaksi kita dan menentukan adanya beberapa galaksi-galaksi lain selain Bimasakti yang kemudian berkembang sebagai konsep alam semesta.

Penelitian

Hubble juga membuat system kalsifikasi untuk berbagai galaksi yang berhasil diamati, mengaturnya satu-persatu berdasarkan jarak, bentuk, dan tingkat pencahayaanya, dengan memerhatikan menurunnya emisi cahaya galaksi, dia melihat bahwa galaksi-galaksi terebut bergerak saling menjauh dengan perbandingan jarak yang konstan. Semakin jauh suatu galaksi, semakin besar pula kecepatannya.

Dari sinilah dia mampu merumuskan Hukum Hubble pada 1929 yang dapat digunakan untuk memeperkirakan umur alam semesta. Dia mendapatkan hubungan tersebut linier dan menuliskannya dalam rumus yang menyatakan bahwa naiknya kecepatan berbanding lurus dengan jarak galaksi dan tetapan Hubble yang dia tentukan. Dengan mengukur tetapan Hubble, umur alam semesta dapat diperkirakan, yaitu 13-15 milliar tahun.

Dengan rumus Hubble itu dapat diperoleh bahwa semua galaksi itu pada awalnya menyatu di suatu titik. Pendapat inilah yang menjadi bukti kuat kebenaran Teori Ledakan Besar (Big Bang). Penemuan ini juga menunjukkan bahwa alam semesta mengembang atau bertambah luas.

Salah satu catatan menarik dari penemuan ini ada hubungannya dengan Albert Einstein. Pada 1917 Einstein memeperkenalkan Teori Relativitas Umum yang menghasilkan model alam semesta berdasarkan teorinya tersebut dan mengklaim bahwa ruang dipengaruhi gravitasi. Dengan demikian, seharusnya alam semesta bisa saja berkembang atau berkontraksi. Namun, dia menyatakan bahwa hal tersebut tidak wajar sehingga memperbarui teorinnya dan menyatakan bahwa alam semesta tetap dan tidak bergerak.

Dengan adanya temuan Hubble, Einstein menyadari dan mengatakan bahwa revisinya tentang teori alam semesta yang dibuatnya sendiri adalah kekeliruan terbesar dalam hidupnya. Dia sempat mengunjungi Hubble pada 1931 untuk berterima kasih. Temuan Hubble telah merevolusi bidang astronomi. Tidak hanya membuktikan adanya galaksi lain, dai berhasil menunjukkan bukti yang kuat bahwa alam semesta berkembang.

Edwin Hubble meninggalkan Mount Wilson pada 1942 untuk terlibat dalam Perang Dunia II, pada 1946, dia menerima penghargaan Medal of Merit atas jasanya yang besar terhadap masyarakat. Dia juga pada 1948 terpilih sebagai Honorary Fellow dari Queen’s Collage, Oxford atas kontribusinya yang kuar biasa bagi dunia astronomi.

Setelah Perang Dunia II

Setelah perang berakhir, Hubble kembali melanjutkan kegiatannya di Mount Wilson. Saat itu, dia mengalami sedikit kesulitan untuk melakukan penelitian sehingga meyakinkan pengelola observatorium untuk memasang teleskop yang lebih besar agar dapat mempelajari alam semesta lebih baik.

Hubble sendiri ikut menentukan instrument pada desain Teleskop Hale berdiameter 500 sentimeter yang dipasang di observatorium Mount Palomar. Sebagai penghormatan, dia menjadi pemakai perdana alat tersebut. Saat itu ia mengatakan, “Saya berharap dapat menemukan sesuatu diluar dugaan”.

Teleskop luar angkasa Hubble
Teleskop luar angkasa Hubble
Rasa penasarannya terhadap misteri alam semesta dilanjutkan dengan penelitian baik pada observatorium di Mount Wilson maupun Mount Palomar. Belum juga selesei untuk menyiapkan beberapa malam pengamatannya, dia meninggal pada 28 September 1953 di San Marino, California.

untuk mengenang jasanya yang sangat besar dalam bidang astronomi. dibangunlah teleskop terbaik yang pernah dibangun di luar angkasa dan masih beroperasi sampai sekarang diberi nama Teleskop Ruang Angkasa Hubble (HST). Sejak diluncurkan tahun 1990, HST telah menghasilkan potret luar angkasa yang menakjubkan.


"Hukum Hubble"
KONSTANTA HUBBLE

Dalam ilmu astronomi, kita mengenal apa yang disebut sebagai hukum Hubble (Hubble’s Law). Hukum ini menyatakan bahwa pergeseran merah dari cahaya yang datang dari galaksi yang jauh adalah sebanding dengan jaraknya. Hukum ini pertama kali dirumuskan oleh Edwin Hubble pada tahun 1929.

Kita sudah pernah belajar tentang efek pergeseran Doppler, dimana kenyataan bahwa galaksi-galaksi bergerak saling menjauh memberikan sebuah gambaran tentang alam semesta yang mengembang yang apabila diekstrapolasikan ke waktu lampau akan berpangkal pada peristiwa sebuah dentuman besar (big bang) yang menandai terbentuknya alam semesta. Hubble membandingkan jarak ke galaksi dekat dengan pergeseran merah mereka, dan menemukan hubungan yang linear. Perkiraannya tentang suatu konstanta perbandingan ini dikenal dengan nama konstanta Hubble (dan sekarang juga dikenal sebagai “parameter Hubble” karena ternyata hal ini bukanlah sekedar konstanta, melainkan suatu parameter yang tergantung pada waktu yang menandakan perluasan alam semesta yang dipercepat), sebenarnya meleset dengan faktor 10.

Lebih jauh lagi, jika seseorang menggunakan pengamatan Hubble yang asli dan kemudian memakai jarak yang paling akurat dan kecepatan yang sekarang diketahui, ia akan memperoleh suatu grafik scatter plot yang acak tanpa hubungan yang jelas antara pergeseran merah dengan jarak. Sekalipun demikian, hubungan yang hampir linear antara pergeseran merah dan jarak dikuatkan oleh pengamatan setelah Hubble. Hukum ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

v = H0 D

dimana v adalah pergeseran merah, biasanya dinyatakan dalam km/s (kecepatan di mana galaksi menjauhi kita, untuk menghasilkan pergeseran merah ini melalui efek Doppler), H0 adalah parameter Hubble (pada pengamat, seperti dilambangkan dengan indeks 0), dan D adalah jarak sekarang dari pengamat ke galaksi, yang diukur dalam megaparsek: Mpc.

Kita dapat menurunkan hukum Hubble secara matematis jika ia menganggap bahwa alam semesta mengembang (atau menyusut) dan menganggap bahwa alam semesta adalah homogen, yang berarti bahwa semua titik di dalamnya adalah sama.

Selama sebagian besar dari paruh kedua abad ke-20, nilai dari H0 diperkirakan berada di antara 50 dan 90 km/s/Mpc. Nilai dari konstanta Hubble sudah merupakan topik kontroversi yang cukup lama dan pahit antara Gérard de Vaucouleurs yang menyatakan bahwa nilainya adalah 100 dan Allan Sandage yang menyatakan bahwa nilainya adalah 50. Proyek Hubble Key benar-benar melakukan perbaikan penting dalam menentukan nilai ini dan pada bulan Mei 2001 mempublikasikan perkiraanya sekitar 72+/-8 km/s/Mpc. Pada tahun 2003 satelit WMAP menyempurnakan lebih jauh menjadi 71+/-4, menggunakan cara yang sama sekali berbeda, berdasarkan pada pengukuran anisotropi pada radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik. Angka ini kemudian dikoreksi lagi pada Agustus 2006. Berdasarkan data dari Observatorium Sinar X Chandra, nilai konstanta hubble ditetapkan pada angka 70 (km/s)/Mpc, +2.4/-3.2.

Konstanta Hubble adalah “konstan” dalam arti bahwa konstanta ini dipercaya bisa dipakai untuk semua kecepatan dan jarak pada masa sekarang. Nilai dari H (yang biasa disebut sebagai parameter Hubble untuk membedakannya dengan nilai sekarang, konstanta Hubble) berkurang terhadap waktu. Jika kita menganggap bahwa semua galaksi mempertahankan kecepatannya relatif terhadap kita dan tidak mengalami percepatan atau perlambatan, maka kita memiliki D = vt dan oleh karena itu H = 1/t, di mana t adalah waktu sejak dentuman dahsyat (Big Bang). Rumus ini dapat digunakan untuk memperkirakan usia alam semesta dari H.

Namun pengamatan akhir-akhir ini menunjukkan bahwa gerak galaksi dipercepat menjauhi kita, yang berarti bahwa H > 1/t (tetapi tetap saja berkurang terhadap waktu) dan perkiraan 1/H0 (antara 11 dan 20 milyar tahun) sebagai usia alam semesta adalah terlampau kecil.

Teleskop Hubble
Hubble sangat banyak membantu para ilmuwan dalam mempelajari, mengobservasi dan memahami tentang jagad raya, objek luar angkasa (lubang hitam/black hole, galaksi, bintang), dll. Hubble adalah teleskop angkasa yang berhasil menemukan Xena, planet ke-10 beserta Gabrielle, satelitnya. Selain itu, Hubble juga bayak mengirimkan gambar-gambar yang menakjubkan tentang kejadian-kejadian di luar angkasa seperti; supernova, lahirnya bintang, tabrakan bintang, dll. Gambar sebuah galaksi raksasa tidak dikumpulkan dalam sehari saja. Galaksi Messier 101 (M-101) adalah salah satunya. Gambar galaksi ini merupakan gambar terbesar dan ter-detail dari sebuah galaksi spiral yang pernah dihasilkan oleh Hubble. Gambar galaksi ini terdiri dari 51 bagian. Pada misi kedua di bulan Februari 1997, astronot mengganti sebagian instrumen Hubble dan juga menambahkan selimut baru untuk menjaga Hubble agar tetap hangat. Advance Camera, dipasang pada tahun 2001. Kamera ini dapat mempertajam gambar dan memperlebar sudut pandang kamera. Setelah itu, Wide Field Camera 3, dan Cosmic Origins Spectrograph dipasang pada tahun 2003. Dua misi Hubble yang terakhir adalah pada tahun 2001 dan 2003. Hubble seharunya akan di non-aktifkan pada akhir tahun 2005. Tetapi, pada bulan Oktober 1997, NASA memutuskan untuk memperpanjang pengoperasian Hubble dari tahun 2005 ke 2010. Hubble akan digantikan oleh teleskop James Webb.

Teleskop angkasa Hubble adalah sebuah teleskop luar angkasa yang berada di orbit bumi. Nama Hubble diambil dari nama ilmuwan terkenal Amerika, Edwin Hubble yang juga merupakan penemu hukum Hubble. Sebagian besar dari benda-benda angkasa yang telah berhasil diidentifikasi, adalah merupakan jasa teleskop Hubble.

Sejarah
Pada tahun 1962, Akademi Sains Nasional Amerika merekomendasikan untuk membangun sebuh teleskop angkasa raksasa. Tiga tahun kemudian, tepatnya pada tahun 1977, kongres mulai menugumpulkan dana untuk proyek tersebut. Pada tahun yang sama pula, pembuatan teleskop angkasa Hubble segera dimulai.

Konstruksi teleskop Hubble, berhasil diselesaikan pada tahun 1985. Hubble di'angkasakan' untuk pertamakalinya pada tanggal 25 April 1990. Padahal, Hubble direncanakan untuk mulai dioperasikan pada tahun 1986. Tetapi, pengoperasiannya ditunda sementara karena bencana Pesawat Angkasa Challenger. Beberapa tahun setelah dioperasikan, Hubble mengirim gambar yang buram dan tidak jelas. Pada akhirnya NASA menemukan bahwa lensa pada teleskop tersebut bergeser sebanyak 1/50 ketebalan rambut manusia! Pada bulan Desember 1993, Pesawat Ulang-Alik Endeavor, dikirim untuk memodifikasi Hubble dengan menambahkan kamera baru untuk memperbaiki kesalahan pada lensa primernya.

Ukuran
Teleskop: Ketebalan mencapai 13.1 meter (43.5 kaki), berdiameter 4.27 meter (14.0 kaki) dan memiliki berat 11,000 kilogram. Ukuran Hubble hampir sama dengan sebuah bus sekolah. Juga, perhatikanlah tabung oranye yang ada pada teleskop. Ini adalah sumber tenaga Hubble.
Lensa: Lensa primer teleskop Hubble, berdiameter 2.4 m (8 kaki), dan beratnya mencapai 826 kilogram. Lensa ini terbuat dari kaca silika yang dilapisi oleh lapisan tipis aluminum murni untuk merefleksikan cahaya. Selain lapisan aluminum, lensanya juga memiliki lapisan magnesium fluorida yang berguna untuk mencegah oksidasi dan sinar ultraviolet (UV) dari matahari agar lensa tidak cepat rusak.

Cara kerja
Pertama-tama, Hubble menangkap gambar, setelah diterima oleh teleskop, gambar tersebut akan diubah manjadi kode digital dan diradiasikan ke bumi dengan menggunakan antena yang mamiliki kemampuan mengirimkan data 1 juta bit per detik. Setelah kode digital diterima oleh stasiun di bumi, kode itu akan diubah menjadi foto dan spektrograf (sebuah instrumen yang digunakan untuk mencatat spektrum astronomikal).

Teleskop ini dapat berjalan 5 mil per detik. Hubble dapat berkeliling lebih dari 150 juta mil per tahun (± 241 juta kilometer)

Pengendalian Hubble
Sejak pertama kali dioperasikan, teleskop ini dikendalikan dari Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Md.

Berbagai Sumber