Langit Malam dan Mobil Balap Itu Berhubungan

Pernah gak sih kalian berpikir mengapa ya langit malam itu sebegitu gelapnya? Seperti tidak ada lampu yang menerangi kita dari luar angkasa raya sana. Padahal nih, ada triliunan bintang dan juga benda-benda langit lainnya yang bisa mengeluarkan atau memantulkan cahaya di luar angkasa sana. Bahkan menurut perhitungan, lebih banyak bintang di langit malam kita daripada jumlah pasir yang ada di seluruh bumi. 

Apakah mungkin karena jarak mereka yang terlampau jauh sehingga tidak bisa mencapai kita? Ah, tetapi masih banyak juga bintang yang bisa terlihat di kegelapan langit malam jikalau cuaca sedang bagus. 

Ternyata, ilmu fisika terkhususnya ilmu soal gelombang dan getaranlah yang memiliki jawaban atas pertanyaan sejuta umat ini. Menurut ilmu fisika, apa yang terjadi di angkasa luar sana, tidaklah jauh berbeda dengan apa yang terjadi dengan mobil balap. Jikalau kita memposisikan diri sebagai pengamat. 

Efek Doppler

Ya, jadi persamaan antara mobil balap dan bintang-bintang di luar angkasa adalah adanya efek doppler ini. Tapi, apa sih sebenarnya si efek doppler ini?

Sederhananya begini, ketika kamu berada di perlombaan mobil balap, biasanya suara mesin dari mobil tersebut tidak akan terdengar begitu jelas ketika mobilnya jauh. Tetapi, ketika mereka bergerak ke arahmu, suara mobil mereka perlahan demi perlahan semakin keras. Dan begitupun ketika mereka sudah melewatimu, seakan-akan intensitas dan frekuensi suara mobil balap tersebut melemah dan tidak terdengar lagi oleh telinga kita. 

Nah, sensasi ini terkadang akan menghasilkan bunyi "Ngueeeengggggg" saat terdengar oleh kita. Peristiwa menghilang - mengeras - lalu menghilang inilah yang kita namakan sebagai efek doppler. 

Ilustrasi Efek Doppler, Sumber : https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-d6a755fe96bbcc7a2c8189e3095824ad

Dalam ilustrasi yang digambarkan lewat gambar di atas, terlihat bahwa efek doppler ini menyebabkan terjadinya kenaikan frekuensi akibat adanya benda yang bergerak dengan cepat. Kenaikan frekuensi ini terjadi karena gelombang suara itu sendiri bergerak dan menyebabkan penumpukan gelombang di arah yang dituju oleh benda. Hal ini membuat frekuensi yang didengar oleh orang yang "didatangi" oleh sumber gelombang menjadi lebih tinggi, sebaliknya yang didengar oleh orang yang "ditinggalkan" sumber gelombang menjadi lebih rendah frekuensinya. 

Lalu apa hubungannya antara si efek doppler ini dengan langit malam yang amat gelap? Memangnya bintang-bintang itu lagi balapan sampai mereka mengalami efek doppler? Nah, ini dapat dijawab dengan fenomena yang disebut sebagai Red Shift dan Blue Shift. 

Red Shift & Blue Shift

Bintang-bintang yang ada di alam semesta ini tidak balapan ya, tetapi mereka juga bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi. Sebagai contoh, matahari kita saja memiliki kecepatan sekitar 240km/detik saat mengelilingi pusat galaksi kita [1]. Bintang-bintang lainnya? Kurang lebih sama. 

Nah, fenomena "bintang ngebut" inilah yang membuat matahari dan bintang-bintang lainnya mengalami apa yang ilmuan sebut sebagai Red Shift (pergeseran menuju merah) dan Blue Shift (pergeseran menuju biru).  Pergeseran warna spektrum cahaya yang dipancarkan oleh bintang ini terjadi akibat adanya kenaikan dan penurunan frekuensi gelombang yang ditangkap pengamat akibat pergerakan bintang yang sangat cepat. Sehingga, cahaya yang dihasilkan oleh bintang terpengaruh oleh efek doppler, persis seperti suara yang dihasilkan oleh mobil balap di narasi sebelumnya.