Pengertian Astronomi : Sejarah, Cabang Ilmu, dan Manfaantya

Pengertian Astronomi

Secara umum definisi Astronomi yaitu cabang ilmu yang melibatkan sebuah pengamatan terhadap benda-benda yang ada di langit. Seperti planet, komet, bintang, nebula, galaksi, gugus bintang serta fenomena alam lain yang terjadi di luar atmosfer milik bumi (misalnya seperti radiasi latar belakang dari kosmik atau radiasi CMB). Ilmu ini mempelajari tentang sisi berbeda yang menjadi dasar dari benda di langit. Meliputi sifat kimia atau fisika, meteorologi, asal muasalnya,  serta mengenai pengetahuan tentang bagaimana benda-benda tersebut menjelaskan suatu pembentukan dan proses pengembangan alam semesta.

Kata astronomi memiliki asal dari bahasa Yunani, yaitu ‘Astro’ yang berarti bintang dan kata ‘Nomos‘ yang memiliki arti hukum. Sehingga jika digabungkan, maka pengertian astronomi adalah suatu ilmu yang fokus untuk mempelajari mengenai hukum perbintangan. Ilmu astronomi memiliki kaitan yang erat dengan ilmu fisika, evolusi, meteorologi, kimia serta gerakan-gerakan benda yang ada di langit. Pada awalnya astronom melakukan proses pengamatan metodis langit pada saat malam serta seperti yang telah di sebutkan sebelumnya bahwa berbagai macam artefak astronomi yang ditemukan telah ada ratusan tahun yang lalu.

Astronomi sendiri merupakan salah satu ilmu pengetahuan yang paling tua, sebagaimana telah diketahui dari jenis artefak astronomi yang di temukan pada zaman prasejarah. Misalnya seperti monumen Nubia dan Mesir maupun Stonehenge yang ada di Inggris. Orang-orang pada zaman dahulu termasuk di dalamnya peradaban Yunani, Babel, China, Maya hingga India ditemukan telah melakukan suatu pengamatan metodologis yang ada di langit malam. Meskipun ilmu ini memiliki sejarah yang cukup panjang, ilmu astronomi mampu berkembang serta menjadi salah satu cabang ilmu pengetahuan yang sangat modern melalui bentuk penemuan penting berupa teleskop.

Sejarah Pengamatan Bintang

Pada zaman dulu, astronom tidak sepenuhnya mengerti mengenai pergerakan dari matahari, bumi serta bintang yang lain. Mereka juga belum mengetahui bahwa alam semesta sangatlah luas. Namun, berkat penelitian dari mereka sang pengamat langit yang sangat jeli dan memiliki usaha yang keras sangat patut untuk diacungi jempol. Pada peradaban kuno zaman dulu telah memliki bayangan bahwa terdapat rasi bintang yang memiliki berbagai macam simbol penting. Selain itu juga menceritakan berbagai macam kisah dewa serta mitos yang lainnya. Proses perubahan posisi rasi bintang saat waktu yang berbeda dalam satu tahun benar-benar dianggap memiliki pengaruh yang besar terhadap umat manusia serta berbagai peristiwa penting yang ada di bumi.

3000 tahun yang lalu, peradaban bangsa Babel telah membagi zodiak menjadi 12 bagian yang sama. Mereka menetapkan 12 rasi bintang pada zodiak yang akan diberikan kepada masing-masing zodiak. Ketika bumi mengrobit matahari, maka nantinya matahari akan terlihat melewati dua belas bagian dari zodiak. Oleh sebab itu bangsa Babel telah memiliki kalender yang dibagi menjadi dua belas bulan di dalam satu tahun putarannya beradasarkan fase bulan. Hal itu menandakan bahwa setiap bulan akan mendapatkan satu zodiak pada bagiannya.

Namun, ada juga yang menceritakan bahwa peradaban kuno Babel memiliki 13 rasi bintang yang ada pada zodiak. Beberapa tradisi serta budaya yang lain juga menceritakan bahwa terdapat 24 rasi bintang pada zodiak. Berdasarkan hal tersebut maka orang-orang pada zaman dulu sepakat untuk mengeluarkan Ophiuchus untuk dikeluarkan dari kategori zodiak. Pada saat bangsa Babel pertama kali menemukan dua belas simbol dari zodiak, untuk tanggal lahir antara 23 Juli hingga 22 Agustus menandakan lahirnya di bawah rasi bintang Leo. Namun setelah 3000 tahun berlalu, posisi langit menjadi bergeser akibat poros bumi tidak menunjukkan arah yang sama persis. Sehingga perubahan tanggal pada zodiak  di awal agustus yang tadinya masih pada bagian zodiak Leo sudah berubah menjadi bagian dari zodiak Cancer. 

Cabang Ilmu Astronomi

1. Astronomi Teoritis

Cabang ilmu astronomi teoritis memiliki banyak jenis peralatan serta metode yang digunakan oleh astronom. Kebanyak model analisis yang digunakan oleh mereka yaitu untuk memprediksi mengenai perilaku bintang politrop serta untuk simulasi numerik sistem komputasional. Tentunya memiliki keuntungan masing-masing metode analisis yang digunakan. Model metode analitis pada umumnya lebih baik digunakan ketika peneliti atau astronom ingin mengetahui sebuah masalah serta mengamati apa yang terjadi pada sebuah  baris. Selain itu model numerik juga bisa mengungkapkan keberadaan dari fenomena serta efek yang tidak mudah dilihat secara langsung.

Para ahli astronomi serta astrofisika sendiri telah banyak melayangkan berbagai macam hubungan kuat dengan cabang ilmu pengetahuan yang lainnya. Misalnya seperti arkeoastronomi yaitu sebuah studi ilmu pengetahuan mengenai astronomi tradisional atau kuno di dalam konteks masing-masing kebudayaan yang menggunakan bukti dari para arkeologi dan antropologi. Contoh lain seperti astrobiologi, yang merupakan sebuah studi mengenai proses kelahiran serta perkembangan dari sistem biologis yang ada di alam semesta, yang paling utamanya adalah topik kehidupan yang ada pada planet yang lain.

a). Astronomi Surya

Sebuah bintang yang terdekat dengan planet Bumi pada sekitar 8 menit cahaya serta paling banyak dipelajari oleh para peneliti adalah matahari. Matahari mengalami sedikit proses perubahan cahaya melalui bentuk aktivitas yang dikenal sebagai siklus sunspot atau yang merupakan fluktuasi jumlah bintik pada matahari dalam waktu sebelas tahun terakhir. Sunspot sendiri merupakan suatu daerah dengan suhu yang lebih rendah serta memiliki aktivitas magnetik yang cukup besar.

b). Astronomi Bintang

Nebula tentunya sudah tidak asing lagi terdengar di telinga kita. Gas yang dipancarkan dari bintang yang ada ditengahnya termasuk dalam kategori yang tidak biasa, sebab pola asimetris yang dibentuk serta tidak terlihat kacau seperti ledakan yang ada pada umumnya. Studi mengenai bintang serta bagaimana cara mereka berevolusi memiliki sifat yang snagat fundamental. Salah satunya materi yang bisa dipelajari yaitu astrofisika, di mana memiliki hubungan antar bintang serta pengamatan dalam istilah yang teoritis dan sudah bisa dipelajari melalui simulasi di komputer.

c). Ilmu Keplanetan

Cabang ilmu astronomi yang satu ini adalah sebuah studi yang mempelajari tentang susunan bulan, planet, komet, planet kerdil, asteroid, serta berbagai macam benda langit lain yang mengelilingi bintang. Termasuk di dalamnya adalah matahari, meski pun ilmu keplanetan termasuk ke dalam ekstrasurya. Materi tata surya yang sudah kita pelajari secara mendalam pada awalnya hanya diamati menggunakan teleskop hingg akhirnya kenggunakan pesawat atau kendaraan ruang angkasa, sehingga pemahaman tentang proses evolusi hingga pembentukan sistem planet yang terjadi dengan sangat baik. 

d). Astrometri

Ilmu astrometri merupakan salah satu cabang ilmu astronomi yang paling tua serta memiliki fokus untuk mempelajari mengenai ukuran planet, bulan dan matahari yang bisa diamati dengan mata telanjang. Berdasarkan planetary society, menjelaskan bahwa astrometri adalah metode paling kuno yang digunakan untuk melakukan proses deteksi terhadap planet ektrasurya. Dengan kata lain yang lebih sederhana menyatakan bahwa cabang ilmu yang satu ini merupakan bagian dari astronomi teoristik yang memiliki fokus mempelajari berbagai posisi dari benda di luar angkasa.

e). Astrofisika

Astrofisika merupakan ilmu yang mempelajari mengenai proses pengamatan berbagai macam bintang yang ditentukan melalui kegiatan observasi serta bentuk pemahaman teoritis yang menggunakan simulasi dari komputer interior. Proses pembentukan bintang yang terjadi pada daerah yang padat akan debu serta gas yang kemudian dikenal dengan sebutan awan molekul raksasa. Saat tidak dalam kondisi yang stabil, maka fragmen dari awan tersebut bisa saja runtuh akibat dari pengaruh gravitasi serta akan membentuk proto suatu bintang. Daerah inti tersebutlah yang sangat panas dan padat, sehingga bisa menyebabkan fusi nuklir dan melahirkan sebuah bintang. Hampir semua bentuk unsur seperti helium dan hidrogen tercipta di dalam inti bintang.  

f). Statistika Bintang

Statistika bintang merupakan salah satu cabang dari ilmu astronomi teoritis yang secara khusus fokus untuk mempelajari mengenai distribusi antara waktu serta ruang. Distribusi tersebut akan mencakup pergerakan benda-benda yang ada di langit pada satu galaksi mau pun wilayah yang ada di alam semesta. Hingga pada akhirnya proses pengamatan yang dilakukan akan dihitung serta dipelajari dengan lebih lanjut. Hasil dari perhitungan tersebut nantinya bisa memberikan gambaran kepada para astronom untuk meneliti kembali struktur dari galaksi yang ada.

g). Kosmologi

Kosmologi sendiri berasal dari bahasa Yunani, yaitu dari kata ‘kosmos’ yang berarti dunia serta kata ‘logia’ yang memiliki arti belajar sehingga keseluruhannya jika digabungkan memiliki arti sebuah ilmu yang mempelajari mengenai alam semesta secara keseluruhannya. 

2. Astronomi Observasional

Astronomi adalah ilmu pengetahuan yang memerlukan informasi mengenai benda-benda yang ada di langit. Sumber utama yang menjadi informasi paling berperan penting hingga saat ini berasal dari radiasi elektromagnetik atau lebih khususnya adalah cahaya yang tampak. Proses pengamatan astronomi bisa dibagi lagi menurut daerah spektrum elektromagnetik yang menjadi objek pengamatan. Hal ini dikarenakan, sebagian besar dari spektrum yang bisa diamati melalui permukaan bumi, sementara bagian yang lainnya hanya bisa dicapai melalui ketinggian yang tertentu. Bahkan, ada juga yang hanya bisa di amati dari ruang angkasa.

a). Astronomi Galaksi

Bima sakti juga tentunya sudah tidak asing lagi di telinga kita. Seperti yang kita ketahui bahwa tata surya kita beredar di lintasan bima sakti. Galaksi spiral yang dilarang di dalam grup yang lokal. Hal itulah yang membuat salah satu paling menonjol di dalam kelompok galaksi yang lain. Bima sakti memiliki debu, bintang, bahan gas, serta benda-benda langit lain yang berputar di sekitarnya. Benda-benda itu datang dengan sendirinya akibat tarikan dari gaya gravitasi. Planet Bumi terletak pada lengan galaksi yang berdebu, hal itu menyebabkan banyak daerah dari bima sakti yang tidak terlihat dari pengamatan yang dilakukan di bumi.

b). Astronomi Sinar-X

Benda-benda yang ada di langit serta bisa memancarkan berkas cahaya yang berasal dari panjang gelombang sinar-X melalui bentuk emisi dari sinkrotron atau berasal dari elektron yang berputar pada sekitar medan magnetnya. Selain itu bisa juga melalui emisi gas pada termal serta gas encer di 107 X sinar-K yang diserap oleh atmosfer yang menyebabkan bahwa pengamatan haruslah dilakukan dari atas roket, balon atau pun satelit untuk penelitian. Sumber sinar-X termausk juga di dalamnya  X-ray untuk bintang biner (binary X-ray), sisa-sisa dari supernova, kelompok galaksi, pulsar, inti galaksi yang aktif hingga galaksi elips.

c). Astronomi Radio

Jika jenis astronomi observasional melakukan proses pengamatan dengan radiasi yang memiliki panjang gelombang yang lebih besar dari perkiraannya yaitu satu milimeter. Berbeda dengan spesies yang lainnya di mana jenis observasional astronomi melakukan proses pengamatan dengan gelombang radio juga bisa diperlakukan sebagai bentuk gelombang, bukan dari foton diskrit. Oleh karena itu dengan demikian proses pengukuran fase serta amplitudo yang relatif lebih mudah jika dibandingkan dengan panjang gelombang yang terlihat lebih pendek.

d). Astronomi Inframerah

Jenis astronomi yang satu ini melibatkan sebuah deteksi dari radiasi inframerah. Di mana radiasinya akan memiliki panjang gelombang yang melebihi lampu merah. Sebagian besar dari jenis radiasi yang diserap oleh atmosfer di bumi, kecuali panjang gelombangnya tidak terlalu berbeda banyak dengan cahaya merah yang diperlihatkan. Oleh sebab itu, radiasi inframerah yang nantinya akan diamati dari observatorium akan dibangun pada tempat-tempat yang tinggi serta tidak lembab, bahkan bisa juga di pasang di ruang angkasa.

e). Astronomi Optikal

Contoh observatorium seperti Keck Observatory dan Subaru Telescope di Mauna Kea, merupakan observatorium yang sama-sama bisa mengamati langsung terlihat atau bahkan hanya sekedar inframerah dalam jarak yang dekat. Di sebelah kanannya terdapat NASA Infrared Telescope Facility, yang hanya akan beroperasi pada panjang gelombang inframerah dalam jarak dekat.

Astronomi ini sendiri juga dikenal sebagai astronomi yang tampak cahaya, hal ini di karenakan astronomi optik memang mengamati radiasi elektromagnetik yang terlihat dengan mata telanjang milik manusia. Oleh sebab itu astronomi jenis ini termasuk dalam cabang yang tertua, karena memang tidak memerlukan apa pun. Ketika akhir abad ke-19 hingga satu abad kemudian, sudah mulai menggunakan teknik fotografi dengan gambar optik astronomi, namun masih tetap harus digambar dengan metode manual tangan.

f). Astronomi Sinar-Gamma

Proses studi astronomi mengenai Gamma, merupakan sinar objek astronomi pada kisaran panjang gelombang terpendek atau gamma-ray. Sinar milik gamma bisa diamati secara langsung menggunakan satelit misalnya seperti Compton Gamma Ray Observatory atau CGRO. Selain itu bisa juga menggunakan teleskop dengan jenis khusus seperti Cherenkov telescope atau IACT. Meskipun jenis teleskop tersebut tidak bisa benar-benar mendeteksi sinar dari gammar, namun alat itu bisa mendeteksi percikan cahaya yang tampak serta dihasilkan dari penyerapan sinar gamma yang dilakukan oleh atmosfer.

9). Astronomi Ultraviolet

Radiasi elektromagnetik atau dikenal dengan istilah ultraviolet merupakan panjang gelombang sekitar 100 hingga 3.200 Å atau sekitar 10 hingga 320 dalam satuan nano meter. Panjang cahaya yang bisa diserap oleh atmosfer milik bumi, sehingga untuk melakukan pengamatan haruslah terbuat dari lapisan bagian atas atmosfer atau pun atmosfer luar angkasa. Astronomi sangatlah cocok untuk mempelajari tentang radiasi termal serta garis emisi spektral yang berasal dari bintang biru dan memiliki suhu yang sangat tinggi. oleh sebab itu berbagai macam bintang yang memiliki ultraviolet akan memiliki radiasi yang sangat terang, banyak yang melakukan studi ini untuk meengamati pada cakupan yang terletak di galaksi yang lain.

Manfaat Astronomi

1. Medis

Manfaat astronomi dalam bidang medis misalnya seperti membuat alat teleskop yang memiliki basis ruang lingkungan yang sangat bersih untuk menghindari debu yang akan mengaburkan cermin atau kaca dari instrumennya. Metode ini sendiri kebanyakan telah digunakan di rumah sakit hingga laboratorium untuk kegiatan farmasi.

2. Industri

Beberapa manfaat astronomi pada bidang industri misalnya seperti kamera handphone yang merupakan perangkat yang telah digabungkan menggunakan CCD atau merupakan instrumen yang bisa mengubah pergerakan pada muatan listrik menjadi sebuah nilai digital. Pada awalnya instrumen tersebut dikembangkan untuk bidang astronomi, namun kini telah banyak dikembangkan untuk ponsel, kamera dan webcam.

3. Dirgantara

Manfaat astronomi dalam bidang ini misalnya seperti penggunaan pada alat GPS atau Global Positioning System yang mengandalkan objek astronomi yang diteliti, bisa berupa quasar serta galaksi yang jauh untuk menentukan posisinya dengan akurat.