Cahaya Tertua di Alam Semesta: Dengung yang Dikira Kotoran Merpati

Ada cahaya berusia hampir 13,8 miliar tahun yang jatuh ke tempatmu sekarang. Namanya radiasi latar belakang kosmik, dan ia ditemukan tahun 1965 oleh Arno Penzias dan Robert Wilson saat mereka berusaha menghilangkan dengung 3,5 Kelvin dari antena di Holmdel, sampai mencurigai kotoran merpati. Video ini menelusuri kisah penemuannya, isi cahayanya, dan peta COBE, WMAP, serta Planck. Channel @SeratusRibuGalaksi, jelajah luar angkasa tiap minggu. Arno Penzias dan Robert Wilson dari Bell Labs memakai antena tanduk Holmdel, New Jersey, yang dibangun untuk proyek satelit Echo. Pada 4.080 megahertz, mereka selalu menemukan sisa sekitar 3,5 Kelvin yang sama dari segala arah. Kota, Matahari, galaksi, dan uji nuklir sudah dicoret. Sepasang merpati yang bersarang di dalam antena ikut dicurigai, kotorannya disebut Penzias material dielektrik putih, tapi setelah antena dibersihkan dengungnya tetap ada. Jawabannya sudah diramal tahun 1948 oleh Ralph Alpher dan Robert Herman yang bekerja dengan George Gamow, dengan perkiraan sekitar 5 Kelvin. Tim Robert Dicke di Princeton sedang membangun alat untuk mencarinya ketika Penzias menelepon. Dua makalah terbit berdampingan tahun 1965, dan Penzias serta Wilson menerima Nobel Fisika 1978. Jim Peebles dari tim Princeton menerima Nobel Fisika 2019. Cahaya ini dilepas sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang, saat suhu turun ke sekitar 3.000 Kelvin dan elektron terikat ke inti atom dalam peristiwa rekombinasi. Kabut plasma terangkat, cahaya melaju bebas, lalu teregang oleh ruang yang mengembang menjadi gelombang mikro bersuhu 2,725 Kelvin, sekitar minus 270 derajat Celsius. Sebagian kecil semut di TV analog berasal dari cahaya ini; angka sekitar 1 persen yang sering beredar adalah perkiraan kasar, bukan pengukuran resmi. Satelit COBE (1989) membuktikan spektrumnya adalah kurva benda hitam yang hampir sempurna dan menemukan riak suhu sekitar satu per seratus ribu, benih semua galaksi. John Mather dan George Smoot menerima Nobel Fisika 2006. WMAP dan Planck memetakan riak itu makin tajam: usia alam semesta sekitar 13,8 miliar tahun, materi biasa sekitar 5 persen, materi gelap sekitar 27 persen, energi gelap sekitar 68 persen. Selisih laju pengembangan dari data Planck dan pengukuran lokal, disebut ketegangan Hubble, masih diperdebatkan. Sumber: Penzias dan Wilson 1965 (ApJ 142), Dicke dkk. 1965, Alpher dan Herman 1948 (Nature), Fixsen 2009, Nobel Prize 1978, 2006, 2019, NASA COBE dan WMAP, ESA Planck, Planck 2018 results. Subscribe channel @SeratusRibuGalaksi untuk jelajah luar angkasa tiap minggu.