Salah satu ayat dalam Al-Qur'an, Surah Adz-Dzariyat ayat 47, Allah berfirman:
ÙˆَالسَّÙ…َاءَ بَÙ†َÙŠْÙ†َاهَا بِØ£َÙŠْدٍ ÙˆَØ¥ِÙ†َّا Ù„َÙ…ُوسِعُونَ"Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya." (QS. Adz-Dzariyat: 47)
Ayat ini telah lama dipahami para mufasir sebagai gambaran tentang keagungan ciptaan Allah. Namun, setelah kemajuan sains modern, banyak ilmuwan Muslim dan peneliti menafsirkan kata "meluaskan" sebagai isyarat terhadap fakta bahwa alam semesta memang mengembang, seperti yang dibuktikan melalui observasi redshift dan ekspansi ruang. Ini memperlihatkan betapa pengetahuan Al-Qur'an dan temuan ilmiah saling menguatkan dalam menyingkap rahasia semesta.
Alam semesta mencakup segalanya: planet, bintang, galaksi, bahkan ruang dan waktu itu sendiri. Namun, seberapa besar sebenarnya alam semesta ini? Apakah ia memiliki batas, atau justru benar-benar tak berujung? Para ilmuwan telah berupaya menjawab pertanyaan-pertanyaan besar ini selama berabad-abad.
Perdebatan tentang Luasnya Alam Semesta
Sejak zaman para filsuf dan astronom kuno, perdebatan tentang luas alam semesta sudah berlangsung. Terobosan penting terjadi pada awal 1920-an saat Edwin Hubble, dengan dukungan teori Henrietta Swan Leavitt dan rekan-rekannya, menunjukkan bahwa nebula seperti Andromeda bukan sekadar awan gas di sekitar kita, melainkan galaksi-galaksi jauh yang mirip Bima Sakti.
Hubble menggunakan bintang variabel Cepheid—bintang yang berdenyut terang secara teratur—untuk mengukur jarak objek-objek ini. Temuannya membuka pemahaman bahwa alam semesta jauh lebih luas daripada yang pernah dibayangkan. Kini, berkat kemajuan teknologi seperti Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), ilmuwan dapat mengamati alam semesta lebih dalam dan memahami karakteristiknya dengan jauh lebih akurat.
Menurut astrofisikawan Sara Webb dari Swinburne University of Technology, jawabannya sederhana namun menantang: "Kita tidak akan pernah bisa mengetahuinya secara pasti. Tidak ada cara fisik untuk mengukur seluruh ukuran alam semesta."
Namun, kita tahu bahwa alam semesta yang dapat diamati—yaitu bagian dari mana cahaya telah sempat mencapai kita sejak Big Bang—memiliki diameter setidaknya 93 miliar tahun cahaya.
Meski alam semesta berusia sekitar 13,8 miliar tahun, ruang itu sendiri terus mengembang. Ini menyebabkan cahaya dari tepi permulaan telah menempuh jarak 46,5 miliar tahun cahaya untuk mencapai kita. Dengan kata lain, ruang dapat "melampaui" batas kecepatan cahaya karena ia bukan materi yang terikat pada hukum-hukum fisika biasa.
"Kekosongan ruang dan waktu tidak tunduk pada hukum-hukum materi," ujar Webb. "Secara teori, ruang itu sendiri bisa mengembang lebih cepat dari cahaya—sebuah konsep yang sangat membingungkan."
Meski batas alam semesta belum pasti, para ilmuwan sepakat bahwa alam semesta bersifat "datar" dalam istilah kosmologis. Ini tidak berarti dua dimensi. Maksudnya, jika Anda bergerak lurus tanpa berbelok, Anda tidak akan kembali ke titik awal. Webb menggambarkan alam semesta ini seperti "lembaran kertas berdimensi empat."
Konsep alam semesta mengembang pertama kali diperkenalkan melalui fenomena redshift—pergeseran spektrum cahaya menuju warna merah. Fenomena ini mirip efek Doppler pada suara. Cahaya dari galaksi yang menjauh tampak lebih merah, menunjukkan bahwa galaksi-galaksi itu bergerak menjauh dari kita.
Untuk mengukur jarak di alam semesta, astronom menggunakan metode standard candles atau "lilin standar"—objek dengan kecerahan intrinsik yang diketahui, seperti bintang Cepheid. "Ini seperti bohlam 40 watt," kata Abigail Lee, kandidat PhD dari University of Chicago. "Jika Anda tahu kecerahan aslinya, Anda bisa menentukan jaraknya berdasarkan seberapa terang atau redup ia tampak."
Selain Cepheid, jenis lilin standar lain termasuk supernova tipe Ia, bintang di ujung cabang raksasa merah, dan bintang karbon.
Pada 2011, ilmuwan menemukan fakta mengejutkan: alam semesta tidak hanya mengembang, tetapi ekspansinya juga semakin cepat. Fenomena ini dipicu oleh energi gelap—gaya misterius yang mendorong benda-benda di alam semesta untuk terus saling menjauh.
Meski ekspansi ini tidak terasa pada tingkat lokal (karena gravitasi mengikat planet dan galaksi), kita bisa mendeteksinya dengan mengamati benda-benda yang sangat jauh.
Awalnya, Hubble memperkirakan laju ekspansi sekitar 500 km/detik per megaparsec. Kini, pengukuran yang lebih akurat menghasilkan angka antara 65 hingga 75 km/detik/Mpc. Namun, metode pengukuran yang berbeda memunculkan perbedaan hasil, menciptakan fenomena yang disebut Hubble Tension:
- Metode lilin standar menunjukkan kecepatan ekspansi sekitar 73 km/detik/Mpc.
- Pengukuran radiasi latar kosmik (CMB) menunjukkan angka sekitar 67 km/detik/Mpc.
"Keduanya punya tingkat ketidakpastian yang sangat kecil, sehingga tidak ada ruang untuk kesalahan," kata Lee. Bahkan teleskop secanggih JWST belum mampu mengatasi ketegangan ini. Webb menambahkan, "Energi gelap sedang mengalami krisis, karena semua hasil pengukuran teliti ini tidak saling mendukung."
Ada teori baru yang menyebutkan bahwa alam semesta mungkin tidak hanya mengembang, tetapi juga berputar, yang mungkin menjelaskan perbedaan perhitungan tersebut.
Sayangnya, penelitian lebih lanjut membutuhkan biaya besar. Salah satu teleskop masa depan untuk mempelajari energi gelap, Nancy Grace Roman Space Telescope, bahkan terancam batal akibat pemangkasan anggaran NASA, padahal proyeknya hampir selesai dan berada di bawah anggaran.
Meskipun kita telah mengetahui banyak hal tentang ekspansi dan karakteristik alam semesta, pemahaman kita tentang keseluruhan "wadah" tempat segalanya berada masih sangat terbatas. Apakah alam semesta benar-benar tak terbatas? Itu masih menjadi pertanyaan besar.
Satu hal yang pasti: semakin dalam kita mengamati langit, semakin kita menyadari betapa luas, kompleks, dan misteriusnya alam semesta ini.
