Kalau di tanya berapa jauh sih jarak 1 tahun cahaya itu. Bukan berarti satu sinar menempuh perjalanan selama 1 tahun lalu jaraknya menjadi sangat jauh lalu tidak bisa dihitung lagi.
Cahaya memiliki kecepatan, sama seperti cahaya bulan memiliki kecepatan ketika terlihat ke Bumi.
Bahkan benda yang lebih jauh seperti bintang, cahaya bintang dapat dihitung seberapa jauh sumber cahaya tersebut.
Sampai jarak galaksi yang sangat besar tapi terlihat di bumi sangat kecil, dan cahaya membantu menentukan seberapa jauh letak sumber cahaya yang dilihat kita.
Cahaya memiliki kecepatan, sama seperti frekuensi radio memiliki kecepatan jarak tempuh. Dan dapat dihitung satuannya, kecepatannya dan jarak tempuh dalam satuan km.Kecepatan cahaya adalah konstan (memiliki simbol c) ketika melintas di ruang hampa (antariksa). Cahaya merupakan spektrum, seperti kita melihat warna di layar computer dan smartphone memiliki warna biru atau merah.Kita sering membaca pelajaran astronomi, ukuran galaksi atau jarak dari satu bintang ke bumi dan lain. Umumnya dihitung berdasarkan jarak satuan tahun cahaya. Galaksi terdekat Andromeda dihitung dengan jarak 2,53 juta tahun cahaya.Atau cahaya bintang di malam hari yang terlihat, bintang paling dekat deh , bintang Proxima Centauri memiliki jaraknya 4,4 tahun cahaya dari Bumi.
Seberapa jauh bintang tersebut, mungkin kita ingin menghitung dalam km, atau ingin berjalan kaki sampai kesana.
Untuk awalnya kita dapat mengenal angka AU atau satuan AU yang mewakili satuan jarak dari Bumi ke Matahari.
Dibawah ini jarak matahari ke Bumi, masuk dalam satuan AU atau 1AU.
Sedangkan 1 tahun cahaya = 63.240 AU
Kita akan bertanya lagi, mengapa jarak dihitung dalam cahaya. Lalu bagaimana menghitung kecepatan cahaya, bahkan satu pertanyaan mengapa dihitung dalam satuan waktu "tahun cahaya".Kecepatan cahaya atau lintasan cahaya dapat dihitung dalam satuan km. Karena cahaya sama seperti frekuensi radio yang memiliki kecepatan lintasan dan jarak tempuh dalam satuan waktu dan jarak. Perbedaannya, lintasan cahaya atau frekuensi sinyal radio sangat cepat sekali.
- Seperti kita melempar sebuah batu dapat dihitung dengan waktu dan jarak serta kecepatan. Lemparan batu dapat dihitung dari kecepatan perdetik dan jarak tempuh sampai batu jatuh.
- Sama seperti kecepatan kendaraan, pesawat, roket bahkan peluru dapat dihitung kecepatan, termasuk waktu tempuh dalam km perjam atau satuan Mach untuk pesawat.
- Demikian juga kecepatan cahaya dan sinyal radio, hanya kecepatan yang satu ini mewakili satuan kecepatan tercepat di alam semesta.
Perbedaannya dari satuan lain dengan satuan cahaya.
Jarak tahun cahaya disamakan dengan jarak yang "sangat jauh" dan "sangat cepat". Begitu jauhnya bahkan bisa berhubungan dengan waktu, karena dengan cahaya manusia dapat melihat benda seperti bintang yang mengeluarkan cahaya di alam semesta. Atau radiasi sinar , gelombang frekuensi dari ruang angkasa yang jaraknya juga jauh.
3 satuan digunakan dalam bidang astronomi
- LY satuan kecepatan cahaya (simbol ly) menjadi satuan jarak yang dipakai di bidang astronomi. Menjadi ukuran nomor 2 paling singkat untuk jauhnya dan paling cepat dalam satuan jarak tempuh dan satuan waktu. Mengukur perubahan spektrum cahaya yang ditangkap oleh teleskop
- PC satuan paling singkat pertama adalah Parsec (pc). Untuk menghitung dalam sudut segitiga yang memerlukan 1 objek, tapi harus dihitung dalam 2 sudut dalam 6 bulan.
- AU satuan nomor tiga dengan jarak terjauh adalah satuan astronomi unit (satuan au - jarak matahari dan bumi).Umumnya digunakan untuk jarak di sekitar tata surya.
- Jarak matahari ke bumi sekitar 149 juta km, atau setara satuan 1 AU. (Dalam satuan unit astronomi = AU)
- Sedangkan 1 tahun cahaya (ly) = 63240 AU. Atau sama dengan 63.240 AU x 149 juta km. Setara 9.422.760.000.000 km selama cahaya melintas setahun.
- 1 ly = sekitar 10 triliun km (pembulatan), lintasan cahaya selama setahun
- Nah baru terlihat jarak yang bisa kita mengerti. Artinya 1 ly mewakili waktu ditempuh cahaya (foton) selama 1 tahun yang melintas dengan jarak 10 triliun km. Anggap saja seseorang hari ini menyalakan sebuah lampu laser yang sangat kuat selama setahun. Ujung cahaya tersebut akan menempuh (mencapai) jarak 1 ly atau 10 triliun km setelah 1 tahun.
- Angka tersebut diambil dari jarak tempuh sebuah cahaya yang melintas di ruang hampa selama satu tahun Julian (365 hari). Hemm angkanya jadi banyak dan mulai tidak ilmiah, tapi cahaya relatif melintas secara konstan di ruang angkasa.
Jadi sebuah cahaya akan melintas sejauh 10 triliun km dan membutuhkan waktu 1 tahun (365 hari waktu bumi).
Jangan dibayangkan sebuah cahaya lampu jalan atau senter. Cahaya yang dihitung adalah cahaya dari sebuah bintang (seperti matahari) atau galaksi. Kita tentu tahu, bintang (seperti matahari) itu besar sekali sehingga cahayanya dapat dilihat di bumi walau jaraknya sangat jauh.
Sederhananya bila kita menyalakan lampu di rumah, maka kurang dari 1 detik lampu akan terlihat menyala pada mata kita. Karena jarak lampu di rumah tidak terlalu jauh dengan mata kita kita. Walau kenyataannya, waktu lampu dinyalakan baru terlihat di mata kita tidak bersamaan, terdapat perbedaan sepersekian detik sampai terlihat cahayanya menyala di mata kita.Tapi melihat cahaya bintang yang jaraknya 4 ly (4 tahun cahaya), bila bintang disana baru dinyalakan seperti lampu. Sementara kita melihat kearah bintang tersebut. Cahayanya baru terlihat 4 tahun kemudian oleh mata kita di Bumi. Sekarang lebih jelas untuk jarak 4 tahun cahaya, maka cahaya baru sampai 4 tahun barulah kita melihat. Sehingga disebut juga dengan waktu tahun cahaya.
Perhitungan PC untuk mengukur jarak.
Berbeda dengan ly satuan cahaya, satu lagi adalah pc, umumnya digunakan untuk mengukur jarak dengan membandingkan satu benda yang ada sebagai pembanding.
Dibawah ini adalah satuan lebih singkat disebut Parsecs dengan simbol pc.1 pc = 3 ly
(1 pc setara 3 kali kecepatan cahaya).
Untuk pc, tepatnya 1 pc = 3,26 ly (tahun cahaya) = 30,9 triliun km. Satuan pc digunakan untuk menghitung jarak sebuah objek dengan benda di ruang angkasa serta digunakan mengukur dengan membandingkan sebuah objek benda terdekat.
Tekninya berbeda, mengunakan sudut tringulasi / segitiga. Sudut segitiga digunakan sebagai patokan dari bintang terdekat yang sudah diketahui jaraknya, dan berada di tengah untuk membantu mengukur bintang atau benda lain yang bercahaya..
Satuan pc banyak digunakan untuk mengukur jarak sebuah benda yang dekat dengan bumi. Satuan pc lebih umum untuk menghitung jarak sebuah cahaya seperti bintang di dalam galaksi kita, lalu dikembalikan ke angka satuan ly.
Untuk menemukan jarak dengan pc lebih lama, dan memerlukan waktu.
Pergerakan bintang (cahaya) yang diamati dari bumi nantinya akan dikalikan pergeserannya dengan jarak bintang di ditengah. Menghitung jauhnya sebuah bintang dengan pc membutuhkan waktu 6 bulan. Yup untuk mengukur satuan pc dibutuhkan 6 bulan, sehingga membutuhkan waktu cukup lama untuk menghitung jarak sebuah benda seperti sebuah bintang dalam satuan pc..
Jadi perhitungan jarak dengan pc, seorang astronom minimal membutuhkan setengah tahun dari putaran bumi terhadap matahari, tujuannya untuk membentuk sudut segitiga dalam perhitungan paralak. Mengapa perlu dihitung dalam sudut segitiga, bila sebuah benda dalam bentuk cahaya begitu jauhnya. Kita tidak bisa memperkirakan seberapa jauh keberadaan benda bercahaya tersebut dengan pengamatan langsung. Karena hanya cahayanya saja yang terlihat. Seperti kita melihat seseorang menyalahkan senter di malam hari, kita tidak bisa memperkirakan berapa jauhnya orang tersebut dengan satu sudut pandang saja. Setidaknya kita harus bergeser tegak lurus dari 2 titik berbeda dan membentuk sudut segitiga untuk menentukan keberadaan teman kita.Untuk astronomi perlu melakukan pengamatan 1/2 tahun dalam perhitungan sudut segitiga. Masalahnya bagaimana astronomi di Bumi membuat sudut segitiga. Sudut segitiga hanya dapat dilakukan dengan pengamatan dari putaran orbit bumi. Dan membutuhkan waktu setengah tahun agar posisi bumi bisa berada pada 2 titik berbeda.Untuk jarak dalam astronomi lebih umum mengunakan jarak tahun cahaya atau ly. Jadi tahun cahaya bisa dihitung dan mewakili satuan ukuran jarak termasuk ukuran waktu. Dengan demikian, kecepatan cahaya dapat ditentukan dengan persamaan lain seperti jarak dalam satuan km.
Seberapa cepat kecepatan cahaya dibanding kecepatan lain
Berjalan kaki 9 tahun.
Untuk mencapai ke bulan.?Dapat dilihat dalam video dari Nasa. Kecepatan cahaya yang sangat cepat mengitari bumi. Tapi di ruang angkasa ?
Kita ambil dalam satuan waktu paling kecil seperti Detik.
Berapa kecepatan cahaya dalam satuan detik ?
Kecepatan cahaya perdetik = 300 ribu km perdetik.
Sekarang lebih mudah di mengerti bila kecepatan cahaya dimasukan dalam hitungan jarak perdetik. Jadi cahaya akan melintas selama 1 detik mencapai 300 ribu km di ruang hampa
Sekarang bisa diketahui mengapa digunakan satuan ly atau tahun cahaya dapat mempersingkat satuan jarak. Tidak mungkin menulis jarak satu bintang harus ditulis untuk jarak 4 tahun cahaya menjadi 40.000.000.000.000 km. Itu baru satu bintang terdekat. Bila jarak galaksi 2.5 juta tahun cahaya harus di kalikan 10 triliun km. Angka 0 akan sangat ramai sekali.Satu penjelasan mengapa digunakan tambahan satuan tahun cahaya.
Karena analisa satuan cahaya dapat disatukan dengan satuan waktu. Jarak tempuh cahaya tidak hanya sebagai satuan jarak. Dapat juga di perumpamakan sebagai satuan waktu (masa lalu). Misalnya kita melihat sebuah objek seperti satu bintang, jaraknya 1 tahun cahaya. Diartikan
"Sebuah bintang yang cahaya yang telah melakukan perjalanan selama 1 tahun dan terlihat di mata kita pada waktu sekarang".
Bila sebuah benda bercahaya memiliki jarak 1 tahun cahaya, sama saja yang dilihat adalah cahaya dari sinar satu tahun lalu dari waktu disana.
Memang sebesar apa alam semesta ini. Sebuah astronom mengatakan, bayangkan pasir adalah tata surya kita yang membentang dari matahari ke planet Pluto. Luasnya Bumi adalah besarnya alam semesta. Bisa dibayangkan seberapa luasnya. Artinya manusia tidak dapat mengetahui seberapa luas alam semesta ini. Bahkan tidak dapat melihat dimana tepi dari alam semesta kita sendiri.
Hemm jadi tidak masuk akal, tapi itu yang benar. Lagi lagi kenyataannya seperti itu di dunia astronomi, kita hanya bisa melihat benda dalam bentuk cahaya yang dilihat oleh mata kita sampai peralatan teleskop dan sensor camera. Itulah perumpamaan yang dimaksud, setahun dalam kecepatan cahaya yang berhubungan dengan satuan waktu.Contoh jarak galaksi paling dekat saja deh, dengan galaksi kita Bima Sakti dan galaksi Andromeda. Jaraknya galaksi Andromeda 2,4 juta tahun cahaya. Manusia bisa membuat foto galaksi Andromeda, mengunakan teropong astronomi hari ini.
Tapi galaksi Andromedia itu sangat jauh. Ketika seseorang membuat foto galaksi Andromedia hari ini, maka gambar foto yang di dapat adalah gambar bentuk galaksi Andromeda 2,4 juta tahun lalu disana.
Apakah benar foto galaksi Andromeda yang dibuat hari ini adalah gambar 2.4 juta tahun lalu yang ada disanaBenar , karena cahaya yang terlihat di foto adalah gambar dari cahaya yang datang sangat terlambat karena begitu jauhnya untuk sampai terlihat ke bumi.
Bila hari ini terjadi sesuatu di galaksi Andromeda, entah karena apa galaksi tersebut seperti lenyap, hancur atau bertabrakan dengan galaksi lain. Hari ini kita masih bisa mengabadikan galaksi Andromeda yang sama bahkan, esok hari, bulan depan, tahun depan, 100 tahun lagi atau 2 juta tahun lagi. Bentuk galaksi Andromeda yang kita lihat dan fotonya tetap sama seperti hari ini.
Tapi 2,4 juta tahun lagi dari sekarang, baru kita bisa melihat apa yang sebenarnya terjadi disana.Atau sebuah bintang yang jaraknya 4 tahun cahaya, hari ini kita masih melihat bintang itu ada diatas langit. Mendadak bintang disana meledak hari ini dan bintang tersebut hancur. Kita tetap melihat bentuknya akan sama sampai 4 tahun ke depan dan gambarnya tetap saja sama seperti gambar yang dilihat pada hari ini. Padahal bintang sudah mengalami proses meledak, lenyap atau sudah tidak ada lagi.
Untuk tepatnya, 1 tahun cahaya / 1 light year dapat di ukur dengan satuan unit dibawah ini
- 1 light-year = 9.460.730.472.580.800 meter sebagai angka yang tepat
- 1 light-year = 9.460.730.472.580 kilometer (9,46 triliun km)
- 1 light-year = 5,878625 triliun mil
- 1 light-year = 63241 astronomical unit (AU) atau 63241,077 kali jarak dari bumi ke matahari
- 1 light-year = 0,306601 parsec ( pc ).
149.600.000km / 300.000 (ly/s) = 498 detik. Dibagi dengan 60 (dalam menit) adalah 8,3 menit.
- 1 tahun cahaya = 9,4 triliun km (lintasan cahaya selama setahun)
- 1 detik kecepatan cahaya = 311666km/detik
- 1 tahun cahaya melakukan perjalanan = 9.000.000.000.000 km dibagi 311.666 km/detik. (pembulatan)
- Total waktu perjalanan cahaya dalam detik = 28.877.067 detik (9.000.000.000.000 dibagi 311.666km / detik)
- 1 tahun cahaya memerlukan waktu = 28.877.678 detik = 481.284 menit = 8.021 jam = 334 hari, kira kira mendekati 1 tahun
Untuk memperkirakan berapa waktu tempuh bila mengunakan peralatan dari bumi.
- Seandainya seseorang pergi ke sebuah bintang yang jaraknya 1 tahun cahaya. Harus menempuh perjalanan selama 50 juta tahun dengan mobil kecepatan 80km perjam nonstop.
- Satelit ruang angkasa Voyager yang bergerak dengan kecepatan 70 ribu km perjam baru mencapai jarak 1 tahun cahaya setelah melakukan perjalanan 80 ribu tahun. Itupun belum sampai ke bintang paling dekat yang jaraknya 4,4 tahun cahaya..
- Bila ada mahluk hidup memberikan tanda sinar pada jarak 1 tahun cahaya (10 triliun km). Maka cahaya dari sana baru terlihat di bumi tahun depan.
Memang sangat besar dan luas. Itu baru berbicara sebuah galaksi kita. Berapa banyak bintang yang bercahaya seperti matahari di galaksi kita ini. Angkanya fantastis, jumlahnya diperkirakan 200 - 400 miliar bintang dan mungkin lebih.
Lalu berapa jumlah planet yang mengitari di milaran bintang di galaksi kita, ini susah dijawab. Matahari kita saja dikelilingi oleh 8 planet besar. Matahari adalah salah satu bintang yang bersinar.Bila ada sebuah bintang, mungkin ada beberapa planet lain disana. Berapa jumlah planet, saat ini tidak bisa dihitung. Karena planet dilihat dengan mudah. Mengapa tidak bisa dilihat, karena planet tidak memiliki cahaya seperti bintang.Angka pada peta yang tertulis dibawah ini, masing masing adalah jarak dalam tahun cahaya. Posisi bumi memang amat berjauhan dengan benda lain, walau ada benda angkasa lain seperti planet dan matahari diluar tata surya kita. Jarak antara planet, bintang dan benda angka lainnya diluar tata surya kita sendiri dapat mencapai ribuan tahun cahaya. Jarak tata surya (termasuk bumi) kita memiliki jarak 28 ribu tahun cahaya ke inti tengah galaksi. Tata surya kita termasuk Bumi, Matahari dan planet lainnya ada di bagian tengah lingkaran galaksi (di lengan Orion galaksi). Dibelakang tata surya kita masih ada lagi tata surya lain. Jadi sebuah galaksi saja sudah sangat luas. Bagaimana dengan alam semesta ini. Seorang ilmuwan Inggris hanya bisa mengatakan alam semesta ini sangat sangat sangat besar dan luas, capek dehh.Pada gambar terlihat posisi matahari (termasuk bumi) "Our Solar System" berada di gambar tengah bawah.Selanjutnya melihat bintang di langit , bintang tersebut masih tetangga matahari walau terlihat dekat tapi jaraknya