Umur alam semesta adalah antara persoalan yang menjadi misteri bagi kita sejak Edwin Hubble menemukan bahawa alam semesta ini berkembang. Sebelum penemuan oleh Edwin Hubble, kita menyangka bahawa alam semesta ini adalah statik dan tidak berubah. Dalam erti kata lain, alam semesta kita ini telah wujud tanpa permulaan.
Inilah juga kepercayaan awal Albert Einstein sehingga beliau mengubahsuai teori kerelatifan beliau bagi menjelaskan alam semesta yang statik. Kita sebagai orang islam, percaya bahawa alam semesta pasti mempunyai permulaan kerana alam ini juga adalah mahkluk. Selepas Edwin Hubble menemukan bahawa galaksi-galaksi lain bergerak menjauhi kita, para saintis yakin bahawa alam semesta kita mempunyai permulaannya dan kita mula bertanyakan tentang umur alam semesta ini.
Umur alam semesta ditentukan berdasarkan teori Big Bang iaitu alam semesta kita bermula daripada satu titik dan kemudian mengembang menjadi alam semesta yang kita lihat seperti hari ini. Oleh itu, kita hanya perlu ‘undurkan’ masa sehinggalah kesemua galaksi bercantum pada satu titik. Kaedah nak ‘undurkan’ masa ini bukanlah satu kerja yang mudah. Ada beberapa kaedah yang digunakan oleh ahli astronomi untuk melihat keadaan alam semesta kita ketika ia lebih muda.
Letupan Supernova Jenis-IA
Salah satu kaedah bagi menentukan umur alam semesta ialah dengan melihat kepada sejenis fenomena yang berlaku dalam galaksi iaitu supernova jenis-IA (disebut satu A). Fenomena ini berlaku apabila bintang kerdil putih meletup kerana mencapai jisim tertentu yang menyebabkannya tidak stabil. Letupan ini akan menghasilkan kecerahan yang hampir sama bagi setiap letupan supernova jenis-IA. Oleh sebab kecerahan letupan supernova ini hampir sama, ahli astronomi dapat menggunakan letupan ini sebagai kayu ukur bagi menentukan jarak ke letupan tersebut.
Melalui kaedah ini, ahli astronomi dapat menhitung pengembangan alam semesta melalui pencerapan letupan supernova jenis-IA di dalam galaksi-galaksi yang jauh. Semakin jauh galaksi yang dicerap, semakin muda umur alam semesta ketika itu kerana cahaya yang tiba ke teleskop kita adalah cahaya galaksi tersebut ketika ia dipancarkan. Berdasarkan pemerhatian galaksi-galaksi yang jauh ini, ahli astronomi mendapati bahawa galaksi-galaksi ini bergerak menjauhi kita pada halaju 74 kilometer per saat per megaparsec. Ini bermaksud bagi satu objek yang berada pada jarak 1 megaparsec (lebih kurang 3.26 juta tahun cahaya) dari kita akan bergerak menjauhi kita pada halaju 74 kilometer sejam. Jika galaksi tersebut berada pada jarak 2 megaparsec, ia akan menjauhi kita pada halaju 148 kilometer sejam.
Kuantiti 74 kilometer sejam ini dikenali sebagai pemalar Hubble dan ia digunakan bagi menentukan kelajuan alam semesta berkembang dan seterusnya umur alam semesta. Berdasarkan pemalar Hubble daripada pencerapan letupan supernova jenis-IA, umur alam semesta adalah dalam lingkungan 13.2 bilion tahun.
Sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik
Kaedah kedua ialah dengan mencerap sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik (Cosmic Microwave Background Radiation). Sinaran ini dipancarkan ketika alam semesta berumur sekitar 400 ribu tahun, umur yang agak muda dibandingkan dengan 13 bilion tahun.
Banyak teleskop telah digunakan bagi memetakan sinaran ini seperti teleskop Cosmic Background Explorer (COBE), Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) dan Planck. Yang terbaharu ialah Atacama Cosmology Telescope (ACT).
Sebelum data-data daripada Planck dan ACT diterbitkan, ahli astronomi mendapati bahawa nilai pemalar Hubble yang dihitung daripada COBE dan WMAP adalah agak jauh daripada nilai yang dihitung melalui supernova jenis-IA. Namun, nilai ini mempunyai bar ralat yang besar dan bertindih dengan bar ralat daripada hitungan pemalar Hubble dariapda supernova jenis-IA.
Disebabkan bar ralat yang dihasilkan agak besar, teleskop Planck dan ACT dilancarkan bagi mengurangkan bar ralat ini. Apabila data-data dari teleskop Planck dapat diakses dan dianalisis oleh ahli astronomi, suatu kejutan besar berlaku. Bar ralat ini tidak lagi bertindih. Nilai pemalar Hubble yang diperoleh oleh kedua-dua kaedah ini adalah berbeza dan ini menyebabkan ahli astronomi menggaru kepala bagi mencari jawapannya.
Pada tahun ini, data daripada teleskop ACT pula dianalisis dan mengesahkan data daripada teleskop Planck. Berdasarkan analisis terbaharu oleh teleskop ACT, nilai pemalar Hubble ialah 67.6 kilometer per saat per megaparsec. Umur alam semesta yang diperoleh ialah 14.5 bilion tahun. Nilai yang besar dibandingkan dengan umur alam semesta yang dihitung menggunakan kaedah letupan supernova.
Misteri Umur Alam Semesta
Perbezaan antara kedua-dua kaedah ini mendapat komentar yang berbeza daripada ahli-ahli astronomi. Sebahagian mereka menunding jari ke arah kejituan peralatan yang digunakan. Sebahagian lagi menjadikan misteri ini sebagai satu lompong dalam ilmu astronomi yang masih belum kita ketahui.
Banyak misteri yang ada di alam semesta ini. Kita sebagai khalifah di muka Bumi, kaji dan manfaatkanlah segala khazanah yang terkandung di alam semesta ini.
