 |
| Cosmic Microwave Background (CMB). Kredit: ESA, Max Planck Institute |
Melihat lebih jauh ke alam semesta, sama seperti melihat kembali ke masa lalu, para astronom melihat radiasi CMB tersebar ke seluruh alam semesta mulai sekitar 378.000 tahun setelah Big Bang. Sebelum terciptanya CMB, alam semesta hanyalah plasma panas, padat dan buram yang mengandung materi dan energi. Foton tidak bisa bepergian dengan bebas, sehingga tidak ada cahaya yang lolos di alam semesta awal.
CMB tercipta pada waktu dalam sejarah kosmik yang disebut Era Rekombinasi. Era di mana alam semesta telah mendingin sampai suhu sekitar 2.700 derajat Celsius, suhu yang cukup dingin agar elektron dan proton bisa "bergabung kembali" ke dalam atom hidrogen. Foton pun mulai bergerak bebas, dan radiasi ini disebut CMB.
Pada tahun 1963, astronom Arno Penzias dan Robert Wilson sedang belajar sinyal microwave samar dari galaksi Bima Sakti. Mereka menemukan sinyal misterius yang asal-muasalnya tidak diketahui.
Pada awalnya, sinyal yang dideteksi oleh Penzias dan Wilson dianggap disebabkan oleh kotoran burung merpati pada peralatan antena pemindai microwave mereka. Namun, kotoran burung tersebut ternyata tidak ada pengaruhnya sama sekali. Hingga pada akhirnya Penzias dan Wilson menyadari bahwa sinyal itu merupakan sebuah sinyal dari alam semesta.
Pada pertengahan abad ke-20, ada dua teori yang bersaing tentang bagaimana asal-usul alam semesta. Yang pertama teori Steady State, yang menyatakan alam semesta telah ada sejak awal, kepadatan keseluruhan alam semesta tetap sama, dan alam semesta akan ada selamanya.
Dan yang kedua adalah teori Big Bang, yang menyatakan bahwa alam semesta saat ini sedang mengembang, dan dengan begitu alam semesta haruslah sangat padat di masa lalu, sehingga memiliki titik kepadatan yang tak terbatas. Penzias dan Wilson pada saat itu berkata, jika teori Big Bang benar, alam semesta akan dipenuhi dengan radiasi CMB yang tersisa dari awal mula terciptanya alam semesta.
Dalam citra radiasi CMB (lihat gambar di atas), bagian bawah radiasi CMB ini nampak lebih banyak bintik merahnya, yang mengindikasikan bahwa bintik merah berarti lebih hangat, sementara bintik biru di bagian atas radiasi CMB ditandai dengan warna biru. Dan model standar teori Big Bang memanglah memrediksi bahwa radiasi CMB harus nampak sama di setiap arah.
CMB juga memberikan wawasan tentang komposisi alam semesta secara keseluruhan. Sebagian besar alam semesta terdiri dari energi gelap (dark energy), kekuatan misterius yang mendorong ekspansi alam semesta semakin cepat. Komposisi terbesar lainnya adalah materi gelap (dark matter), yang hanya berinteraksi dengan alam semesta melalui gravitasi.
Materi normal, seperti seluruh bintang, planet dan galaksi, hanya kurang dari 5 persen dari total massa alam semesta kita. Dan dengan dideteksinya radiasi CMB ini, secara tidak langsung menegaskan bahwa teori Big Bang merupakan teori paling relevan untuk pembentukan alam semesta.