Kisah Pembentukan Atom Pertama Alam Semesta

Radiasi elektromagnetik ini konon mendominasi alam semesta awal selama lima puluh ribu tahun setelah big bang. Fisikawan memiliki kata lain untuk radiasi elektromagnetik, yaitu: cahaya.

Kita mungkin menggunakan kata itu untuk cahaya yang dapat dilihat mata kita, tetapi ada lebih dari itu. Seperti halnya ada frekuensi suara yang terlalu rendah dan tinggi untuk didengar telinga kita, ada juga frekuensi cahaya yang terlalu rendah atau tinggi untuk kita lihat.

Ketika seorang fisikawan menggunakan kata cahaya, yang mereka maksud adalah radiasi yang menjangkau rentang penuh Spektrum elektromagnetik, dari sinar gamma dan sinar-X di ujung frekuensi tinggi hingga gelombang mikro dan gelombang radio di ujung lainnya.

Spektrum elektromagnetik  (Kredit: NASA's Imagine the Universe) 

Suara pertama di alam semesta

Selama 100 hingga 700 ribu tahun pertama setelah Big Bang, alam semesta jauh lebih padat daripada udara di Bumi, yang berarti gelombang suara bisa bergerak melewatinya.

Gelombang suara yang muncul di saat awal alam semesta (muncul setelah Big Bang), dalam kosmologi disebut sebagai osilasi akustik baryon, dan ini masih dapat dideteksi hari ini menggunakan fasilitas seperti Sloan Digital Sky Survey.

Tetapi gelombang suara itu berada di frekuensi yang sangat rendah, seandainya manusia ada pada saat itu, kita tidak dapat mendengarnya. Untuk tujuan mendengarkan, Fisikawan Amerika John Cramer meningkatkan frekuensi suara tersebut sehingga berada dalam kisaran yang dapat dideteksi manusia.

Pada tahun 2001, Cramer menulis kolom berjudul "BOOMERanG and the Sound of the Big Bang" untuk publikasi Analog Science Fiction and Fact. Di kolom tersebut, dia berbicara tentang eksperimen yang baru-baru ini mencatat suhu latar belakang gelombang mikro kosmik---radiasi yang tersisa dari Big Bang. Di kolom itu, dia menyebut data itu sebagai "suara Big Bang".

Pada tahun 2003, Cramer mendapat email dari seorang anak wanita berusia 11 tahun yang sedang mengerjakan proyek sekolah tentang Big Bang. Dia telah membaca kolom Cramer, dan ingin tahu apakah benar-benar ada rekaman "suara Big Bang" yang bisa dia mainkan di kelasnya. Tidak ada, tapi itu membuat Cramer berpikir. "Gagasan mensintesis suara Big Bang membuat saya terpesona," tulis Cramer di situs webnya . "Itu berputar-putar di kepala saya selama satu atau dua hari, dan saya memiliki keinginan yang semakin besar untuk mendengar seperti apa suara Big Bang."

Cramer berhasil. Dengan menggunakan data dari satelit NASA bernama WMAP, dia menyambungkan spektrum frekuensi dari Big Bang ke beberapa perangkat lunak untuk mengubah data menjadi file suara. "Ketika saya menjalankan program untuk pertama kalinya dan suara dimulai di kantor saya, dua anjing gembala Shetland jantan kami, Alex dan Lance, berlari ke ruangan, menggonggong dengan gelisah," tulis Cramer. 

Demikianlah, saat alam semesta terus mengembang, ia terus merentangkan gelombang suara ini, menggesernya ke frekuensi yang semakin rendah. Tapi kemudian tiba saat di mana semuanya berubah, saat di mana terjadi salah satu peristiwa terpenting dalam seluruh sejarah alam semesta (ini diprediksi oleh Alpher dan Gamow). Ini disebut: rekombinasi -- yang membuka pintu bagi cahaya pertama mengalir keluar ke alam semesta awal.