Mungkin sebagian orang akan dengan mudah menjawab Observatorium Bosscha adalah tempat peneropongan bintang satu-satunya di Indonesia, dimana masyarakat bisa berkunjung setiap saat untuk menikmati keindahan obyek langit. Atau mungkin ada jawaban lainnya? Yang pasti setiap orang punya pendapat yang mungkin agak berbeda satu dengan lainnya tentang Observatorium Bosscha ini.

Mengawali tahun 2010, Observatorium Bosscha juga mengalami sedikit perubahan dalam kepemimpinan. Sejak awal Januari 2010, Dr. Hakim L. Malasan dilantik menjadi kepala Observatorium Bosscha menggantikan Dr. Taufiq Hidayat yang telah memimpin selama 4 tahun semenjak tahun 2006. Yang menarik, awal tahun 2010, juga merupakan akhir dari Tahun Astronomi Internasional yang dilaksanakan sepanjang 2009. Antusiasme masyarakat yang semakin tinggi tentunya akan memberi warna tersendiri bagi Observatorium tersebut untuk dapat memberi diri dalam hal riset dan layanan publik.

Observatorium Riset

Dr. Hakim L. Malasan berfoto bersama Teleskop GAO-ITB RTS. Kredit : Hakim. L. Malasan

Dalam perbincangan santai antara Dr. Hakim L. Malasan dengan langitselatan, ia menyampaikan visi misinya untuk memimpin Observatorium Bosscha selama 2 tahun ke depan. Menurut Hakim, yang akan jadi fokus utama dari tugasnya adalah menjadikan Observatorium Bosscha sebagai observatorium riset yang produktif menghasilkan publikasi nasional dan internasional. Fokus utama pada riset ini, tidak akan membuat Observatorium Bosscha kehilangan fungsinya untuk memberikan pelayanan publik. Namun kesemuanya akan diatur sehingga fungsi utama Bosscha dalam hal riset dan pendidikan (-perkuliahan. red) tidak akan terganggu, apalagi dengan semakin meningkatnya minat mahasiswa untuk melaksanakan penelitian di Observatorium.

Bahkan menurut Hakim, “meskipun di tengah penggerogotan dalam pembangunan di sekitar Observatorium Bosscha saat ini, nilai kompetitif dari Observatorium sama sekali tidak menurun”. Berbagai topik penelitian masih bisa dilaksanakan dengan dukungan instrumentasi yang ada di sana. Dan Observatorium Bosscha masih dapat menghasilkan publikasi dari hasil tersebut. Kondisi langit yang terganggu dengan polusi cahaya memang menjadi isu penting namun demikian, hal tersebut bukan sebuah kendala untuk berhenti meneliti. Optimisme Hakim juga ditunjukkan saat ia mengatakan bahwa topik-topik seperti bintang ganda, ekstrasolar planet, planet, asteroid dll masih merupakan kajian yang dapat dingkat sebagai topik penelitian. Instrumentasi yang ada saat ini sudah dapat mengakomodasi kebutuhan pengamatan dalam hal fotometri maupun spektrometri. Kendala memang ada tapi bukan menjadi penghalang.

“Program yang telah dilakukan di Observatorium Bosscha selama ini sudah baik, dan akan terus ditingkatkan kualitasnya agar Observatorium Bosscha bisa menghasilkan lebih banyak lagi publikasi ilmiah. Dengan demikian masyarakat juga bisa melihat pentingnya kondisi yang gelap bagi kelangsungan penelitian bagi Observatorium Bosscha.” kata Hakim yang juga bekerja dalam penelitian Fisika Bintang ini.

Tak hanya itu, masih menurut Hakim, ia juga mengharapkan di masa depan penelitian astronomi ini dapat dilaksanakan di stasiun-stasiun lainnya. Untuk itu diperlukan kerjasama aktif antar lembaga yang sudah ada saat ini seperti misalnya dengan LAPAN, BMKG maupun institusi lainnya.

Observatorium Baru
Saat pembicaraan mengarah pada isu polusi cahaya, disinggung juga mengenai perencanaan yang telah dijajaki oleh Observatorium Bosscha selama beberapa tahun ini untuk membangun observatorium baru di Indonesia. Seperti diketahui tim dari Observatorium Bosscha sudah beberapa kali melakukan penjajakan ke Nusa Tenggara Timur untuk mensurvei lokasi bagi pembangunan observatorium multiwavelength.

Pembangunan observatorium yang dapat mencakup pengamatan pada berbagai panjang gelombang memang dirasa sangat perlu. Dalam sejarahnya, ternyata bukan hanya Nusa Tenggara yang disurvei sebagai kandidat. Observatorium Bosscha juga telah menguji beberapa kandidat lokasi seperti di utara Danau Toba, Dieng dan juga untuk astronomi radio pernah dilakukan survey ke Bonjol.

Edukasi Publik
Tahun 2009 menjadi saat dimana astronomi diperkenalkan secara luas kepada masyarakat, dan mendapat respon yang sangat positif di semua negara termasuk Indonesia. Berbagai kegiatan edukasi publik telah dilakukan oleh Observatorium di sepanjang tahun 2009. Antusiasme memang semakin tinggi, dan perlu dijaga serta diakomodir. Untuk itu dibutuhkan kerjasama dan kolaborasi antara institusi astronomi dalam hal ini Obervatorium Bosscha dengan jaringan komunitas astronomi yang sudah ada saat ini.

“Dalam konteks luas untuk edukasi publik, masyarakat tidak hanya sekedar diajak untuk mengenali dan menikmati keindahan obyek langit. Berbagai kegiatan lain yang mengajak partisipasi aktif dapat dilaksanakan seperti misalnya pelatihan untuk guru sehingga guru pun di masa depan tidak hanya memahami metode yang diberikan namun mengembangkan sesuatu yang baru yang dapat digunakan sebagai alat dalam pembelajaran. Bahkan bukan tak mungkin guru pun bisa melakukan penelitian sendiri untuk kepentingan pendidikan astronomi. Di sinilah peran Bosscha untuk menjadi fasilitas penelitian bagi para guru bahkan siswa.” kata Hakim yang menyelesaikan pendidikan Doktor-nya di Universitas Tokyo dengan kajian planetari nebula pada tahun 1992.

Dalam keterkaitan dengan edukasi publik, kerjasama dan jaringan antara Observatorium Bosscha dan komunitas yang berkembang di Indonesia harus semakin terbina. Salah satu yang bisa dimanfaatkan oleh jaringan komunitas adalah Real Time Solar Telescope sebagai sarana edukasi bagi publik.

Tak hanya itu, keberadaan Teleskop GAO-ITB RTS juga merupakan program kolaborasi antara Indonesia dan Jepang yang dapat dimanfaatkan untuk edukasi publik ke dua negara terkat pengamatan obyek langit yang berbeda dan khas dari langit utara dan selatan. Perbedaan obyek langit ini juga bisa dimanfaatkan oleh para peneliti untuk melakukan penelitian jarak jauh antar kedua negara.

Tampak di layar publik Jepang yang sedang menikmati pengamatan dari Bosscha, dan inset pada layar menunjukan video yang disiarkan dari ndonesia. Pada layar televisi tampak Crux yang diamati dari Bosscha dan kemudian di streaming ke Jepang. Kredit : langitselatan

Nah untuk edukasi publik, Hakim yang juga ahli dalam instrumentasi menuturkan dari beberapa kali kegiatan pengamatan jarak jauh yang sudah dilaksanakan, ada beberapa orang yang berulang kali datang ke Gunma Observatory hanya untuk melihat Rasi Salib Selatan yang ditayangkan dari Indonesia.

Tak hanya Crux atau Salib Selatan yang mendapat perhatian. Area di sekitar rasi Centaurus juga menjadi area yang menarik untuk dieksplorasi. Dan publik Indonesia tentunya sangat ingin mengetahui seperti apa obyek di langit utara seperti misalnya bintang polaris. “Publik Jepang dan Indonesia pun bisa diberikan edukasi tentang perlunya langit gelap dan problematika polusi cahaya ketika mereka melihat daerah di sekitar Carina yang penuh polusi cahaya kota Bandung.” kata Hakim. “Dan diharapkan real time telescope yang ada di Observatorium Bosscha juga dapat digunakan untuk mengadakan pengamatan jarak jauh dari sekolah-sekolah di Indonesia yang berminat untuk melakukan pengamatan obyek langit,” tambahnya.

Terkait kunjungan publik ke Bosscha, sistem kunjungan di Observatorium Bosscha juga akan ditinjau kembali apakah metode yang sudah ada selama ini sudah cukup ataukah publik akan diajak untuk pro aktif selama jam kunjungan.

“Observatorium Bosscha akan mengutamakan pada kualitas pelayanan dan bukan kuantitas. Sehingga pengunjung yang datang juga bisa terpuaskan dan terpenuhi harapannya serta yang pasti mendapatkan wawasan astronomi”, kata Hakim sambil menutup pembicaraan sore hari itu.

Selamat Bekerja Pak Hakim!.

Dr. Djoni N. Dawanas. Kredit : AS ITB

Bagi mahasiswa baru astronomi, kuliah Pak Djoni merupakan kuliah penting yang menanamkan dasar-dasar pemahaman astrofisika yang akan sangat berguna dalam kuliah-kuliah selanjutnya. Kenangan akan kelas astrofisika dasar yang diberikan Pak Djoni tentunya akan terus ada dalam benak setiap mahasiswanya. Cerita demi cerita tentang cara penentuan jarak bintang sampai evolusi bintang seakan membawa mahasiswa masuk dalam dunia baru… dunia yang tak tersentuh secara fisik. Dunia yang membawa kesadaran bahwa para astronom bekerja dalam laboratorium maharaksasa dengan objek yang hanya bisa diamati tanpa bisa disentuh.

Ketika kelas Astrofisika mulai membahas mengenai peran angin bintang dalam evolusi sebuah bintang, Pak Djoni—pria kelahiran Sukabumi 9 Maret 1949, hampir pasti akan membandingkan bintang dengan seseorang yang sedang mengikuti program diet: “Orang gendut seperti saya ini harus diet kalau mau sehat dan panjang umur,” mendengar candaan ini biasanya kami akan tertawa karena Pak Djoni memang badannya besar. Ia lalu akan melanjutkan, “Nah, bintang yang massanya tinggi juga punya program diet untuk memperpanjang usianya, ia akan membubuskan sebagian kecil massanya dalam wujud angin bintang.”

Foto yang diambil oleh Teleskop Antariksa Hubble ini menampilkan pengaruh angin bintang terhadap lingkungan di sekitarnya. Angin bintang yang berhembus dengan hebatnya dari sebuah bintang masif akan bertabrakan dengan materi-materi di sekitarnya sehingga akan terbentuk semacam ``gelembung

Selanjutnya dimulailah pendidikan kami mengenai angin bintang dan bagaimana perannya dalam evolusi sebuah bintang. Inilah subjek yang digemari beliau dan sudah menjadi salah satu tema penelitiannya selama bertahun-tahun.

Pada sesi-sesi kuliah beliau sebelumnya kami telah dibuat sadar bahwa nasib sebuah bintang sebenarnya sudah digariskan kurang-lebih semenjak lahir, dan faktor yang paling menentukan adalah berapa massa bintang tersebut ketika ia lahir. Dalam hal ini “lahir”nya sebuah bintang dapat dianggap sebagai saat ketika bintang tersebut mulai memiliki inti yang menghasilkan reaksi nuklir pembakaran atom Hidrogen.

Bintang dapat tetap stabil selama jutaan hingga milyaran tahun adalah karena adanya kesetimbangan antara dua gaya. Yang pertama adalah gaya gravitasi yang menarik seluruh massa bintang ke arah pusat bintang, dan yang kedua adalah tekanan radiasi yang mendorong materi dan energi hasil reaksi nuklir mengalir ke luar bintang. Semakin besar massa sebuah bintang, semakin besar gaya tarik gravitasi yang mengancam keruntuhan. Untuk menghasilkan tekanan radiasi yang dapat menjadi penyeimbang maka sebuah bintang masif harus membakar semakin banyak massa di dalam tubuhnya. Ini akan memperpendek usia bintang masif tersebut. Kita dapat menghitung secara kasar bahwa usia sebuah bintang yang massanya 60 kali massa Matahari kita “hanya” akan hidup selama 3 Juta tahun, sementara Matahari kita dapat hidup selama 10 Milyar tahun, dan bintang yang massanya hanya 1/10 kali massa Matahari kita dapat hidup begitu lama selama 1 Trilyun tahun.

Dengan demikian bintang juga mengalami perubahan seiring dengan waktu, akan tetapi perubahan ini begitu lambat apabila dibandingkan dengan umur manusia. Namun bintang masif berubah relatif lebih cepat dibandingkan bintang seperti Matahari kita. Apabila Matahari kita relatif stabil selama beberapa Milyar tahun, sebuah bintang masif hanya dapat stabil selama beberapa Juta tahun. Bagaimana kemudian angin bintang dapat memperpanjang usia sebuah bintang? Lagi-lagi hal ini bergantung pada massa bintang yang sedang dibicarakan dan tahap evolusinya sudah sampai mana.

Selain memancarkan radiasi dalam wujud photon, bintang juga memancarkan partikel. Pancaran partikel inilah yang disebut angin bintang. Dua hal penting yang perlu diamati dari angin bintang berapa jumlah massa yang dihembuskan relatif terhadap total massa bintang (ini disebut juga dengan laju kehilangan massa, dan jumlahnya diukur relatif terhadap massa Matahari kita), dan juga berapa kecepatan angin tersebut. Pengamatan menunjukkan bahwa berbagai-bagai jenis bintang memancarkan berbagai-bagai jenis angin bintang pula.

Setiap tahunnya bintang seperti Matahari kita menghembuskan angin bintang hanya sejumlah seperseratus Trilyun bagian dari total massa Matahari, dengan kecepatan angin sekitar 300 km per detik. Karena bintang seperti Matahari kita ini dapat hidup selama 10 Milyar tahun, kita dapat hitung bahwa jumlah massa yang dihembuskan angin bintang seumur hidupnya hanya ~0.01% persen saja dari total massa. Ini bukan jumlah yang signifikan dan kita dapat menyimpulkan bahwa angin bintang tidak berperan penting dalam evolusi bintang seperti Matahari.

Untuk menekankan hal ini Pak Djoni akan menyimpulkan, “Bintang seperti Matahari kita itu termasuk bintang bermassa kecil, sudah kurus jadi tidak perlu diet lagi.” Mahasiswa yang berbadan kurus biasanya akan ditunjuk beliau, “kamu sudah tidak perlu diet lagi kan? Saya nih yang perlu diet.”

Bintang tipe Wolf-Rayet adalah tipe bintang masif dan panas dengan angin bintang berkecepatan tinggi. Setiap tahun sebuah Bintang Wolf-Rayet dapat menghembuskan angin bintang sebesar seperseluruh ribu bagian massa Matahari dan memperkaya ruang antar bintang dengan materi baru yang di kemudian hari menjadi bahan mentah pembentuk bintang generasi kedua

Inilah yang menarik apabila kita meninjau sebuah kasus ekstrim yaitu pada bintang masif yang luar biasa terang dan panas. Dalam setahun bintang ini dapat menghembuskan angin sebanyak seperseratus ribu bagian massa Matahari dan kecepatannya pun luar biasa tinggi yaitu sekitar 2000 km per detik. Walaupun bintang masif hanya hidup beberapa puluh juta tahun namun waktu yang singkat itu cukup untuk membuang massa sejumlah beberapa kali massa Matahari kita. Ini kira-kira ~10% dari massa total bintang tersebut dan ini adalah jumlah yang cukup signifikan. Dengan membuang sekitar sepuluh persen massa total selama hidupnya yang singkat itulah sebuah bintang masif dapat memperpanjang usianya dan memperlambat hal yang tak terhindarkan yaitu saat ketika bintang tersebut pada akhirnya akan runtuh dan membentuk lubang hitam.

Begitulah Pak Djoni menerangkan program diet bintang masif, dan yang tak kalah menarik adalah bagaimana Pak Djoni mengakhiri kuliahnya dengan bertanya kepada mahasiswa-mahasiswanya, “lantas angin bintang ini pergi ke mana? Selama puluhan juta tahun ada materi total sebanyak massa Matahari kita dihembuskan, terus jadi apa materi ini?” Seorang mahasiswa yang sudah membaca kisah hidup bintang-bintang masif akan tahu jawaban atas pertanyaan Pak Djoni, namun pertanyaan Pak Djoni biasanya dijawab dengan sunyi.

Pak Djoni kemudian memperkenalkan kami pada sebuah narasi besar tentang siklus kehidupan bintang di alam semesta, sebuah narasi yang detail-detailnya akan kami pelajari dalam fase-fase berikutnya dalam karier kami sebagai astronom. Narasi ini masih dibangun bahkan hingga sekarang. “Angin bintang itu membawa elemen-elemen berat yang dihasilkan di inti bintang. Elemen-elemen ini akan memperkaya komposisi materi antar bintang.”

“Di kemudian hari bintang masif tersebut akan meledak dan menghempaskan lebih banyak lagi elemen-elemen berat. Materi antar bintang yang telah diperkaya ini nantinya dapat menggumpal membentuk bintang generasi berikutnya. Pada bintang generasi baru ini terkandung elemen-elemen berat yang tercipta di dalam inti bintang generasi sebelumnya.”

Kuliah kemudian berakhir. Pak Djoni lalu merokok dan kembali ke kantornya dan melanjutkan penelitiannya. Selain meneliti angin bintang beliau juga meneliti sebuah bintang tipe khusus yang dinamakan Bintang Be (atau disebut juga Bintang B-emisi). Mahasiswa yang mengerjakan skripsi di bawah bimbingan Pak Djoni hampir pasti akan ditawari mengerjakan topik yang terkait dengan Bintang Be, sampai-sampai ada kelakar “to Be or not to Be” yang mengacu pada bintang Be. Di kalangan para perokok Pak Djoni dikenal secara berkelakar sebagai anggota Dewan Suro—Suka Rokok—dengan posisi sebagai Ahli Hisap Utama. Beliau menamatkan program doktoralnya di Universitas Montpellier II – USTL pada tahun 1981. Pada tahun 2008 beliau diajukan untuk menjadi Guru Besar Astronomi dan berhak menyandang gelar Profesor.

Kini kuliah-kuliah Pak Djoni tinggal kenangan. Pada tanggal 30 November 2009 Pak Djoni menghembuskan nafas terakhirnya karena gagal ginjal, beberapa bulan sebelum beliau dikukuhkan sebagai Guru Besar Astronomi.

Sebuah bintang masif yang telah menghembuskan angin bintang seumur hidupnya kini telah tiada, namun bintang-bintang generasi kedua telah diperkaya oleh keberadaannya.

______________

Ditulis oleh Tri L. Astraatmadja dan Avivah Yamani.
PS: Para penulis mengharapkan pembaca yang mengenal Pak Djoni secara pribadi agar bersedia menulis kesan pribadinya terhadap mendiang di kolom komentar.

Vitaly Ginzburg usia 80 tahun di sebuah seminar di Moskow. Sumber: Institut P.N. Lebedev, Moskow

Lahir pada tahun 1916, Ginzburg berarti telah hidup dalam tiga periode sejarah Rusia: zaman sekaratnya Tsar Rusia, periode pemerintahan komunis Uni Soviet, dan masa Federasi Rusia. Di antara kehidupannya yang panjang ia juga telah diganjar Hadiah Nobel Fisika (dibagi bersama Alexei Abrikosov dan Tony Legget) pada tahun 2003 atas kontribusinya pada teori superkonduktor. Karier panjang Ginzburg di dunia fisika merambah berbagai cabang. Untuk menyebut beberapa: superkonduktivitas, teori sinar kosmis, teori mengenai emisi pulsar, radiasi sinkrotron, sinyal radio dari matahari, dan bidang-bidang lainnya.

Pengetahuan teoritis Ginzburg mengenai ilmu fisika diterapkannya terutama dalam dua fenomena yang paling banyak digelutinya: superkonduktivitas dan sinar kosmis. Perilaku superkonduktivitas sudah ditemukan semenjak tahun 1911 oleh fisikawan Heike Kamerlingh Onnes di Negeri Belanda. Keadaan ini muncul apabila sebuah benda didinginkan hingga mencapai suhu mendekati nol mutlak (0 Kelvin atau sama dengan -273 derajat Celsius), benda tersebut akan kehilangan perlawanannya terhadap aliran listrik. Aliran listrik tidak akan banyak mengalami hambatan dan dengan demikian menghantarkan listrik dengan baik. Objek ini juga kehilangan medan magnetik internalnya. Suhu ketika benda-benda menjadi superkonduktor berbeda-beda berdasarkan jenis bahannya. Seng, misalnya, menjadi superkonduktor pada suhu 0.88 Kelvin sementara keramik sintesis yang mengandung Tembaga dan Barium dapat menjadi konduktor pada suhu yang lebih tinggi pada 125 Kelvin. Dengan merendam bahan-bahan ini di dalam Helium cair (Helium-3 mendidih pada suhu 3.2 Kelvin) atau Nitrogen cair (mendidih pada suhu 77 Kelvin. Bandingkan dengan air yang mendidih pada 373 Kelvin).

Struktur penghubung atom-atom benda padat dapat digambarkan sebagai sebuah kisi-kisi yang bergetar.

Untuk memahami kenapa sebuah benda dapat kehilangan resistensinya pada aliran listrik, kita perlu menggambarkan benda padat sebagai kumpulan atom-atom yang terhubung satu sama lain oleh kisi-kisi. Kisi-kisi ini juga bergetar dan kecepatan getarnya ditentukan oleh suhu benda tersebut. Semakin tinggi suhunya, semakin cepat getarannya dan semakin rendah suhunya semakin lambat getarannya. Aliran listrik adalah aliran elektron yang berusaha melewati kisi-kisi ini dengan aman. Dapat dibayangkan, apabila kisi-kisi tersebut bergetar cepat maka kemungkinannya besar sekali elektron akan menabrak atom dan kehilangan energinya yang kemudian akan berubah menjadi panas. Aliran listrik menjadi tidak terlalu lancar karena ada yang hilang sebagian. Objek yang seperti demikian berarti memiliki resistensi yang tinggi terhadap listrik dan bukan sebuah konduktor yang baik. Namun bila objek yang sama ini didinginkan maka getaran antara kisi tidak akan terlalu hebat dan kemungkinan elektron yang lewat akan bertabrakan menjadi lebih kecil. Selain bergantung pada suhu, resistensi juga bergantung pada struktur kisi-kisi sebuah bahan. Itulah sebabnya ada bahan yang dapat menjadi konduktor yang baik sementara bahan lain tidak bisa menjadi konduktor.

Efek Meissner: sebuah magnet yang diletakkan di atas sebuah superkonduktor akan melayang di atasnya.

Fenomena “aneh” lain yang terkait dalam superkonduktor adalah ia dapat menolak keberadaan medan magnet. Akibatnya akan timbul fenomena yang disebut Efek Meissner atau sering disebut juga levitasi magnetik. Magnet yang ditaruh di atas sebuah superkonduktor akan melayang di atasnya karena medan magnet tidak dapat menembus bahan superkonduktor dan akibatnya harus “mengalir” di atas superkonduktor. Efek ini dapat diterus dipertahankan selama suhu bahan dijaga tetap dibawah suhu kritis tertentu (nilainya berbeda-beda tergantung bahan yang digunakan. Beberapa bahan bisa mencapai superkonduktivitas pada suhu 90 Kelvin atau -183 derajat Celsius).

Ahli fisika ingin mengetahui mengapa bahan-bahan yang didinginkan bisa berperilaku demikian. Dalam teori elektrodinamika klasik (teori listrik-magnet yang dikembangkan oleh James Clerk Maxwell pada akhir abad ke-19) kita dapat mengandaikan suatu benda “konduktor sempurna,” namun perilaku superkonduktivitas ternyata tidak dapat dipahami begitu saja oleh teori klasik. Gambaran mengenai kisi-kisi yang bergetar lemah apabila didinginkan ternyata memprediksikan penurunan resistensi yang lebih lambat apabila dibandingkan dengan realitas yang diukur melalui eksperimen. Dibutuhkan penjelasan lain yang lebih memuaskan dan ternyata ini adalah fenomena dalam ranah mekanika kuantum, sebuah teori yang mendeskripsikan dunia subatomik.

Vitaly Ginzburg pada tahun 1947, usia 31 tahun.

Vitaly Ginzburg masuk Universitas Negeri Moskow pada tahun 1933 dan lulus lima tahun kemudian. Gelar Doktor diperolehnya pada tahun 1942. Kariernya dimulai sebagai eksperimentalis dalam bidang optika, namun ia kemudian menyadari bahwa bakat sebenarnya berada di bidang teori. Ia kemudian mulai mengerjakan masalah-masalah penting dalam berbagai bidang fisika dan astrofisika. Kontribusinya dalam teori superkonduktivitas dikerjakannya bersama rekannya sebangsa, Lev Davidovich Landau. Teori ini kemudian disebut sebagai Teori Ginzburg-Landau dan merupakan sebuah teori fenomenologi.

Dalam fisika teori, fenomenologi adalah upaya untuk membuat suatu ekspresi matematika atas hasil-hasil eksperimen atas fenomena tertentu. Kadangkala kita tidak dapat menjelaskan suatu fenomena berdasarkan teori-teori dasar yang sudah ada (misalnya Teori Gravitasi Newton atau Teori Elektromagnetika Klasik) dan sudah teruji dengan baik. Salah satu alasannya bisa jadi karena teorinya memang belum diciptakan sehingga langkah pertama untuk memahami fenonema ini adalah dengan membuat deskripsi matematika yang dapat membuat prediksi-prediksi yang kemudian dapat dibuktikan.

Teori Ginzburg-Landau yang dipublikasikan pada tahun 1950 ini berhasil memprediksikan banyak hal, dua yang terpenting adalah prediksi tentang fluktuasi termodinamika dan seberapa dalam medan magnet dapat menembus permukaan suatu superkonduktor. Barulah pada tahun 1957 dikembangkan teori yang lebih mendasar untuk menjelaskan superkonduktivitas. Teori ini disebut Teori BCS, dinamakan menurut nama belakang tiga penciptanya: John Bardeen, Leon Cooper, dan John Schrieffer (Ketiganya dari Amerika Serikat).

Teori BCS dapat menjelaskan fenomena superkonduktivitas secara memuaskan.

Teori BCS menyempurnakan gambaran mengenai kisi dengan mengatakan bahwa aliran elektron bergerak menembus kisi-kisi secara berpasangan. Ketika sebuah elektron bermuatan negatif bergerak melintasi kisi, ion-ion bermuatan positif pada kisi akan tertarik dan mendistorsikan bentuk kisi dan membentuk semacam “terowongan.” Sebelum elektron tersebut lewat dan juga sebelum kisi-kisi tersebut berbalik ke posisi semula, sebuah elektron kedua akan ditarik ke dalam terowongan dan terhubung dengan elektron kedua. Kedua elektron akan bergerak bersama-sama dan dengan demikian pergerakan elektron melintasi kisi-kisi lebih lancar. Inilah hakikat dari superkonduktivitas.

Bidang lain yang dirambah Vitaly Ginzburg adalah studi sinar kosmik. Sinar kosmik adalah partikel enerjik yang datang dari luar antariksa. Partikel ini memiliki energi yang sangat tinggi dan bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Berdasarkan pengamatan, 90% partikel sinar kosmik adalah proton, dan hampir 10% adalah inti Helium dan sisanya adalah elektron atau elemen-elemen berat, misalnya inti Besi. Partikel-partikel ini diamati memiliki energi yang sangat tinggi, jauh lebih tinggi daripada energi diamnya. Ini menunjukkan bahwa partikel ini telah dipercepat oleh sesuatu objek dan tentu saja pertanyaan selanjutnya adalah: Objek macam apa yang dapat mempercepat partikel-partikel ini hingga memiliki energi yang demikian dahsyatnya?

Setiap detik Bumi kita dihujani partikel kosmik dengan berbagai energi, dari yang energi rendah hingga energi tinggi

Kini kita telah menemukan partikel kosmik dengan energi 10^20 elektronVolt, sementara Large Hadron Collider (LHC) di Jenewa saja baru berencana mempercepat sebuah proton hingga energinya “hanya” 10^12 elektronVolt. Artinya, akselerator alamiah ini mampu mempercepat hingga 100 juta kali yang bisa dilakukan LHC. Apabila kita kembali kepada masa-masa tahun 1950an, jangankan komposisi sinar kosmik yang tidak diketahui oleh siapapun, datangnya dari mana pun tidak diketahui. Orang tahu bahwa partikel ini punya energi sangat tinggi namun partikel apakah ini pun tidak ada yang tahu. Pada tahun 1955 Ginzburg mulai meneliti sinar kosmis dan menunjukkan bahwa tidak mungkin sinar kosmik berasal dari radiasi panas, melainkan berasal dari partikel bermassa yang memperoleh energi tinggi dari medan magnet. Proses pemercepatan sebuah partikel karena melintasi medan magnet dinamakan radiasi sinkrotron. Berbeda dengan radiasi panas, radiasi sinkroton membutuhkan keberadaan medan magnet yang sangat kuat dan ini tidak ada di Matahari kita. Datangnya sinar kosmik pasti dari luar tata surya. Ginzburg kemudian memberikan bukti kuantitatif bahwa salah satu sumber sinar kosmik berasal dari supernova.

Nebula kepiting adalah reruntuhan supernova yang meledak kurang lebih 7500 tahun lalu. Ledakannya diamati dan dicatat oleh astronom Kekaisaran Cina pada tahun 1054

Supernova dapat menjadi sumber dipercepatnya sinar kosmik karena sisa reruntuhan bintang memiliki medan magnet yang kuat. Bila sebuah bintang masif meledak, inti bintang akan runtuh menjadi pulsar atau lubang hitam (tergantung pada massa inti yang tersisa dan tidak meledak). Hukum konservasi medan magnet mengharuskan kecepatan aliran magnetik tetap bernilai sama. Jadi ketika sebuah objek mengecil namun kecepatan aliran magnetik harus tetap maka kekuatan medan magnetik menjadi bertambah. Sebagai ilustrasi, bila Matahari kita yang jejarinya 6400 km berubah menjadi bintang neutron yang jejarinya 10 km, maka kekuatan medan magnetik akan meningkat kurang lebih 400 ribu kali lipat(!) Dengan demikian wajarlah apabila sebuah partikel yang melewati medan magnetik sebuah sisa reruntuhan supernova akan dipercepat hingga kecepatannya mendekati kecepatan cahaya. Salah satu reruntuhan supernova yang banyak diteliti adalah Nebula Kepiting yang berlokasi 6500 tahun cahaya dari Bumi kita.

Pada tahun 1949 ditemukan adanya sinyal radio dari pusat reruntuhan tersebut. Radiasi ini adalah radiasi sinkroton dalam panjang gelombang radio dan Ginzburg kemudian menerbitkan makalah yang berargumentasi bahwa partikel kosmik energi tinggi juga dapat dipancarkan dari pusat reruntuhan tersebut. Ia juga meramalkan bentuk spektrum energi yang mungkin dipancarkan.

Vitaly Ginzburg kini telah meninggalkan kita semua, namun warisannya tetap hidup melalui 450an makalah ilmiah yang diterbitkan selama kariernya dan mencakup berbagai bidang dalam fisika dan astrofisika teoritis. Berbagai buku teks pun telah ditulisnya dan tiga yang terpenting adalah mengenai subjek-subjek yang menjadi fokus kariernya: superkonduktivitas, astrofisika teoritis, dan sinar kosmik.

Selamat jalan, Vitaly!

Maria Mitchell, astronom wanita pertama di Amerika yang menemukan komet. Kredit : Barkeley

Di antara mereka, terdapat juga banyak wanita yang ikut ambil bagian dalam peletakkan dasar itu. Perempuan-perempuan yang bukan hanya mampu menghasilkan karya di bidang astronomi lewat pengamatan panjang dan perhitungan yang tekun, namun sekaligus menjadi tonggak sejarah kebangunan astronom wanita. Mereka adalah orang-orang yang bertarung dengan pandangan masyarakat di masanya akan perempuan dan pendidikan tinggi. Masa yang pernah menempatkan perempuan sebagai warga kelas dua dan yang tidak bersahabat dalam memberi kesempatan pendidikan tinggi maupun karir bagi perempuan.

Sexism atau pemisahan gender kala itu memang terjadi di mana-mana. Namun sejarah juga memperlihatkan di tengah kondisi seperti itu, lahir ilmuwan-ilmuwan perempuan tangguh yang berkontribusi dalam membangun astronomi sebagai salah satu bidang keilmuan.

Caroline Herschel, Astronom perempuan pertama yang mendapat medali emas dari RAS. Kredit : Nature

Di antara astronom perempuan yang tersebut ada Caroline Herschel (16 Maret 1750 – 9 Januari 1848), astronom asal Jerman yang menemukan beberapa komet dan menjadi asisten bagi sang kakak Sir William Herschel dalam pekerjaan astronominya. Walaupun pada awalnya ia bertindak selaku asisten, namun ia kemudian  melakukan pengamatan sendiri dan berhasil menemukan objek-objek langit memukau seperti M110 (NGC 205) pasangan galaksi Andromeda, 8 buah komet, dan menemukan kembali komet Encke di tahun 1795. Caroline kemudian diberi penghargaan penghasilan tahunan sebesar 50 £ oleh George III untuk pekerjaannya sebagai asisten William Herschel. Caroline juga membantu sang kakak dalam menyusun katalog bintang yang diterbitkan tahun 1798.

Setelah kematian William, Caroline meneruskan proses verifikasi dan konfirmasi atas penemuan Wiliam dan membuat katalog nebula untuk membantu keponakannya John Herschel dalam pekerjaan astronominya. Ia kemudian dianugerahi Medali Emas untuk pekerjaannya oleh Royal Astronomical Society pada tahun 1828. Dan tak ada perempuan lainnya yang diberi penghargaan ini sampai tahun 1996 ketika Vera Rubin diberi penghargaan yang sama.

Astronom perempuan lainnya adalah Henrietta Swan Leavitt (4 Juli 1868 – 12 Desember 1921) lulusan Redcliffe College yang kemudian bekerja di Harvard College Observatory dengan tugas menghitung citra pada plat fotografi. Pekerjaan inilah yang mebawa Henrietta menemukan satu hal penting yang menjadi dasar dalam perhitungan jarak di masa depan dan menjadi dasar bagi pekerjaan Edwin Hubble.

Penemuan Henrietta itu adalah hubungan Periode-Luminositas Cepheid sebagai alat penentu jarak. Penemuan yang membuka mata manusia akan kebesaran alam semesta. Dari penemuannya ini, para astronom bisa mengukur jarak cepheid di galaksi lain dan bisa mengetahui jarak galaksi tersebut.  Cepheid merupakan bukti penting kalau ada galaksi lain yang berada jauh di luar Bima Sakti. Penemuan Hanrietta Leavitt pada akhirnya mengubah teori astronomi modern. Pencapaian yang sangat penting dan luar biasa mengingat ia hampir tak pernah mendapatkan kredit selama hidupnya. Penghargaan padanya diberikan dengan memberi nama Leavitt pada asteroid dan salah satu kawah di Bulan. Peghargaan lainnya juga diberikan padanya oleh AAS dengan menemukan hubungan periode-luminositas yang ia temukan dengan namanya yakni Leavitt Period-Luminosity relation.

Annie Jump Canon. Kredit : Wikimedia

Astronom lainnya, Annie J. Canon ( 11 Desember 1863 –  13 April 1941) juga memberikan kontribusi yang sangat penting dalam klasifikasi bintang. Ia membagi bintang dalam beberapa kelas berdasarkan spektrumnya. Kelas spektrum yang ia buat inilah yang menjadi dasar klasifikasi fisis bintang dalam sejarah perkembangan astronomi sampai hari ini. Kelas yang dikenal dengan idiom Oh Be A Fine Girl and Kiss Me (O B A F G K M). Dan saat itu ia bekerja di Harvard dengan bayaran 25 sen sementara sekretaris di Harvard mendapatkan bayaran yang lebih dari itu.

Untuk pekerjaan klasifikasi bintang ini, Annie J Canon sebenarnya membuat klasifikasi yang sederhana dan lebih mudah dipahami dibanding klasifikasi yang telah dibuat sebelumnya oleh Antonia Maury maupun klasifikasi yang diajukan oleh Williamina Flemming, dua astronom wanita lainnya pada masa itu yang juga bekerja dalam mengkatalogkan bintang. Williamina Flemming juga astronom yang menemukan nebula kepala kuda.

Vera Rubin, astronom perempuan kedua yang mendapat medali emas dari RAS. Kredit : Vassar

Di masa kini, astronom wanita sudah jauh lebih banyak walaupun masih sedikit dalam jumlah jika dibandingkan dengan astronom pria. Sebut saja Vera Rubin, wanita kedua yang mendapatkan medali emas dari Royal Astronomical Society setelah Caroline Herschel. Ia adalah astronom yang menjadi pioner dalam mempelajari laju rotasi galaksi. Ibu dari 4 anak ini pernah mendaftarkan dirinya ke Princeton untuk melanjutkan studi setelah menamatkan pendidikan sarjananya di Vassar College. Sayangnya pada masa itu, Princeton belum menerima mahasiswa pasca sarjana perempuan untuk menempuh pendidikan. Ia kemudian melanjutkan pendidikan di Cornell University.

Selain Vera Rubin, ada juga Wendy Freedman yang lahir dari keluarga yang mencintai astronomi. Ia merupakan perempuan pertama yang bergabung sebagai staf sains permanen di Carneige Institutions. Ia kemudian menjabat sebagai direktur Carneige Observatory pada tahun 2003. Ketika diberi kesempatan menggunakan teleskop Hubble, Wendy dan timnya kemudian mencari konstanta Hubble yang lebih presisi dengan mengamati galaksi M100. Ia dan timnya berhasil mengidentifikasi 20 Cepheid untuk keperluan penghitungan konstanta Hubble setelah melakukan pengamatan pada 4000 bintang dalam 60 malam. ia juga memimpin timnya untuk membangun teleskop raksasa landas Bumi bernama Giant Magellan yang diperkirakan akan selesai pada tahun 2018.

Catherine Cesarsky. Mantan Presiden IAU. Kredit : IYA2009

Dan di sepanjang tahun astronomi 2009 ini, tak pelak ada satu nama yang akan selalu diingat orang. Catherine Cesarsky, mantan Presiden IAU (International Astronomical Union) yang baru saja menyelesaikan masa jabatannya pada bulan Agustus 2009 lalu. Catherine Cesarsky pada awalnya bekerja dalam hal perambatan dan percepatan sinar kosmik dan emisi sinar gamma galaktik. Ia kemudian memimpin perancangan dan pembangunan ISOCAM kamera onboard pada Infrared Space Observatory (ISO) di ESA. Ibu dua anak ini pernah menjadi Direktur ESO (European Southern Observatory) dari tahun 1999 – 2007 dan menjabat sebagai presiden IAU dari tahun 2006-2009.

Di akhir masa jabatannya Catherine Cesarksy memang membawa astronomi turun ke masyarakat melalui pencanangan Tahun Astonomi 2009.  Tahun yang menjadi pergerakkan awal maupun pemicu bagi perkembangan astronomi di masa mendatang dan pembangunan astronomi di negara-negara berkembang. Di antara berbagai program yang dicanangkan dalam tahun astronomi 2009, ada sebuah program yang dikhususkan untuk memperjuangkan persamaan hak kaum perempuan dan meningkatkan minat kaum perempuan untuk mendalami sains dan astronomi. Program itu adalah She is an Astronomer.

Perempuan masa kini memang telah merambah dunia sains dan menjadi peneliti-peneliti handal yang membangun astronomi di semua sisi. Dan semua itu dimulai berabad-abad lampau oleh astronom-astronom wanita yang telah meletakkan dasar dan perubahan bagi perkembangan astronomi di masa kini.  Dasar itu memang telah diisi oleh bangunan-bangunan kokoh dan megah. Namun di sudut lain dunia ini.. masih ada dasar yang belum dibangun.

Seperti kata Cesarsky dalam pidatonya di penutupan IAU`s XXVII General Assembly 2009 di Brazil, “Poin penting dalam masa kepemimpinan saya adalah persiapan dan peluncuran Tahun Astronomi 2009. Tahun yang sudah berjalan dan sampai saat ini telah melampaui harapan yang dibuat dan menjadi pengalaman yang luar biasa yang tak dapat saya lupakan. Perencanaan baru untuk pengembangan astronomi merupakan kelanjutan untuk IYA2009. Tak bisa dielakkan perencanaan itu hanya bisa mencakup bagian kecil dari aktivitas IAU, namun pekerjaan kita untuk pembangunan dunia adalah hal yang vital.”

Dan pekerjaan serta perjuangan itupun masih akan berlanjut. Bukan hanya untuk membangun astronomi di dunia, namun juga untuk memberi kesempatan lebih banyak pada perempuan untuk terus berkiprah di dunia astronomi dan sains.

Galileo Galilei, Bapak Astronomi Modern. Kredit : Wikipedia

Selama beberapa bulan, Galileo mengamati Jupiter dan ia kemudian justru menemukan ada 1 titik lagi yang bersama 3 titik lainnya bergerak mengelilingi Jupiter. Mungkinkah itu bulan di dunia lain? Ya, tidak salah lagi. Keempat titik itu adalah bulan atau pengiring atau satelit dari planet Jupiter yang bernama Io, Europa, Ganymede, dan Callisto. Keempat satelit itu dikenal juga dengan nama Sateli Galilean, sebagai penghargaan pada Galileo yang sudah menemukan mereka.

Tidak hanya itu, Galileo juga berhasil melihat permukaan Bulan dan menikmati seluruh fasa planet Venus. Ia bisa melihat Venus sabit maupun purnama. Penemuan inilah yang mengubah cara berpikir manusia di dunia, dan membawa astronomi memasuki era baru. Era Astronomi Modern. Gerak Satelit Galilean mengelilingi Jupiter serta fakta seluruh fasa Venus bisa dilihat dari Bumi, membuktikan kalau Bumilah yang berputar mengelilingi Matahari. Dengan demikian penemuan Galileo menjadi pendukung bagi teori Heliosentris milik Copernicus yang mengatakan Matahari adalah pusat alam semesta. Sedikit tidak tepat karena di masa depan diketahui Matahari adalah pusat Tata Surya bukan alam semesta.

Pada tahun 1612, muncul penolakan terhadap teori Copernicus, teori yang didukung oleh Galileo dan di tahun 1614, dari Santa Maria Novella, Tommaso Caccini mengecam pendapat Galileo tentang pergerakan Bumi. Tommaso Caccini memberikan anggapan bahwa teori itu sesat dan berbahaya. Galileo sendiri pergi ke Roma untuk mempertahankan dirinya. Pada tahun 1616, Kardinal Roberto Bellarmino menyerahkan pemberitahuan yang melarangnya mendukung maupun mengajarkan teori Copernicus. Pada 1632, gereja Katolik menjatuhkan vonis bahwa Galileo harus dijadikan tahanan rumah. Ia tetap tinggal Arcetri dan menjalani hari-harinya disana sampai kemudian ia meninggal pada tahun 1642.

Prof. Dr. Winardi Sutantyo, saat menjabat sebagai ketua pengarah APRIM 2005 di Bali. Kredit : APRIM 2005

Itulah gambaran yang terekam jelas dalam benak penulis sebagai salah satu mahasiswa kelas Fisika Bintang yang dipimpin oleh (alm) Prof. Dr. Winardi Sutantyo, salah satu tokoh astronomi Indonesia.

Winardi Sutantyo, sosok seorang guru dan pendidik yang tak pernah berhenti mengajar bahkan sampai akhir hidupnya. Ia juga sosok ilmuwan yang tak berhenti mengkaji evolusi bintang ganda dekat (close binary stars) sejak pertengahan 1970-an.

Tak ada mahasiswa yang tak mengenal sosok penulis buku “Astrofisika Mengenal Bintang”, satu-satunya buku teks astronomi dalam bahasa Indonesia, yang telah menjadi penuntun mahasiswa dalam memahami prinsip-prinsip dasar astrofisika. Ia juga menuliskan buku “Bintang-Bintang di Alam Semesta” bersama Bambang Hidayat dan terpilih sebagai pemenang karya dalam bidang ilmu pengetahuan civic tahun 1981.

Winardi yang berasal dari Solo dan dilahirkan tanggal 19 Mei 1944 merupakan ahli astrofisika Indonesia sekaligus staff pengajar di Departemen Astronomi ITB, Bandung. Minatnya yang besar pada astronomi, membawa Winardi untuk menyelesaikan studinya di Astronomi ITB pada tahun 1971 dan melanjutkan pendidikan Doktor di Institut Astronomi Amsterdam pada tahun 1975 bawah bimbingan pakar bintang ganda ternama Prof. EPJ Van den Heuvel. Relasi guru dan murid diantara keduanya memang tak pernah putus. Winardi masih ikut merayakan ulang tahun gurunya yang ke-65 di Belanda tak lama setelah Asia Pacific Regional IAU Meeting 2005 selesai.

Tak lama setelah kembali dari Belanda, Winardi digerogoti sakit yang perlahan-lahan telah mengganggu tubuhnya sejak tahun 2002. Pada akhirnya sakit yang ia derita membawanya kembali ke peraduan Tuhan yang mengasihinya.

Winardi yang diangkat sebagai guru besar Astronomi ITB pada tahun 2005 itu akhirnya tutup usia pada tanggal 10 Maret 2006 di usia yang ke-61. Ia meninggalkan seorang istri, Asih Trisnawati, yang dinikahinya tahun 1971, serta dua orang putri, Nani dan Lidwina.

Dalam kiprah ilmiahnya, Winardi aktif melakukan penelitian dan kajian tentang supernova, bintang ganda pemancar sinar X, dan pulsar. Di kalangan astronom internasional, Winardi dikenal sebagai orang pertama yang mengemukakan teori terbentuknya Bintang Ganda Pemancar Sinar-X Bermassa Kecil (Low Mass X-ray Binaries atau LMXB). Karya penting lainnya adalah penjelasan mengenai sumber sinar-X yang ada di gugus bola. Winardi menduga bahwa sumber sinar-X ini disebabkan oleh sebuah tumbukan antara bintang raksasa dengan bintang netron. Tak kurang dari 35 karya tulis ilmiah telah ia hasilkan dan dipublikasikan di berbagai jurnal astronomi internasional seperti Astronomy & Astrophysics dan Astrophysics and Space Sciences. Sebelum meninggal, Winardi sempat menyelesaikan sebuah buku pengantar astrofisika yang akan diterbitkan oleh Penerbit ITB.

Di luar astronomi, Winardi juga dikenal penulis seri buku komputer seperti Mengolah kata dengan Wordstar, Secepat dan Semudah 123, seri Menggunakan Microsoft Office Word, seri Menggunakan Microsoft Office Excel, “Pemrograman dBASE III plus. Tak hanya itu, Winardi yang juga mendalami sulap dan menggemari musik dari film-film Disney ini aktif dalam pelayanannya di gereja. Di dunia maya, Winardi juga merupakan administrator milis Cyber GKI. Dalam diskusi, kadang muncul perdebatan yang cukup alot di dalam, namun ia selalu sabar melayaninya. Baginya tidak ada pertentangan antara iman dan ilmu pengetahuan, karena keduanya justru saling menjelaskan.

Tulisan-tulisan Winardi yang diperuntukkan bagi pembaca yang awam astronomi pun terasa mudah dipahami. Bahkan bagi para mahasiswa pun, penejelasannya membuat prinsip-prinsip dasar astrofisika terasa mudah dipahami. Winardi adalah sosok yang sabar dalam mendidik murid-muridnya. Ia tak pernah marah ketika sang murid berulang kali bertanya namun baginya kecurangan dalam ujian tak bisa ditolerir. Jika ada mahasiswa yang ketahuan melakukan kecurangan akan langsung diminta untuk mengulang kuliahnya di tahun berikutnya.

Dedikasi Winardi pada dunia pendidikan memang tak diragukan. Di antara sakitnya, ia masih terus mengajar murid-muridnya walau sambil duduk dengan suara lemah yang dibantu dengan mikrofon. Dalam pelayanannya di gereja, ia pun tak mengenal kata sakit. Dengan sisa-sisa kekuatan yang ada, ia berupaya datang bertugas dalam kebaktian minggu tanggal 6 Maret 2006. Jarak yang sangat jauh tidak melunturkan semangatnya meski untuk itu ia harus beristirahat sejenak di jalan tol.

Winardi Sutantyo, sosok yang telah ikut berkiprah dalah perkembangan astronomi Indonesia itu telah tiada, namun karya dan dedikasinya tak akan pernah hilang di lekang waktu. Warisan pengetahuan yang ia torehkan dalam karya-karyanya akan terus dipakai sepanjang zaman.

Referensi : KOMPAS, Id Wikipedia, Forum Cyber GKI

Saat diwawancarai di kediamannya. Kredit : Hanindyo K.

Berbicara tentang astronomi di Indonesia, kita tak akan bisa lepas dari sosok yang satu ini. Ia adalah Bambang Hidayat, astronom generasi awal Indonesia yang telah mendedikasikan hidupnya mengembangkan astronomi di Indonesia.

Mula-mula, ia mendapat gemblengan dari sepasang astronom Belanda, suami-istri van Albada di Observatorium Bosscha. Salah seorang rekannya kala itu adalah almarhum Frater Drost, tokoh pendidikan yang dikenal dengan pandangan humanisnya. Pada tahun kedua kuliah, ia dipercaya menjadi asisten pengamatan bintang ganda dengan teropong Zeiss. Berturut-turut diselesaikannya tingkat sarjana pada tahun 1960, mendapat gelar doktor lima tahun kemudian dari Case Institut of Technology, AS, dengan bimbingan Prof. Sydney McCusky.

Pada usia yang relatif muda, Bambang dikukuhkan sebagai guru besar dalam usia 42 tahun. Jabatan sebagai kepala Observatorium Bosscha ia pegang sejak tahun 1968-1999. Pada tahun 1994, di den Haag, Bambang Hidayat terpilih menjadi wakil presiden IAU, satu-satunya organisasi astronomi internasional, selama kurun waktu 6 tahun.

Perjalanan astronomi Indonesia telah berumur lebih dari sepuluh abad. Pascaera astronom Belanda -demikian juga dengan ilmuwan-ilmuwan lain di ITB- terjadi alih generasi kepada angkatan selanjutnya, para pionir keilmuan bumiputra. Setelah Prof. The Pik Sin meninggalkan Indonesia, Bambang Hidayat memegang tongkat estafet selanjutnya, yaitu mengepalai Observatorium yang sangat penting, karena Bosscha merupakan satu di antara sedikit observatorium di bumi belahan selatan. Riset tentang struktur galaksi dan bintang-bintang muda dalam piringan galaksi Bima Sakti merupakan salah satu karya ilmiahnya yang penting.

Bambang Hidayat muda di depan teleskop Schmidt yang digunakannya untuk telaah struktur galaksi.

Pada masa kepemimpinannyalah, di Observatorium Bosscha “disemai” para calon astronom yang kini sudah banyak berkiprah dalam berbagai forum ilmiah internasional. Iklim penelitianlah yang ia utamakan. Termasuk pula melibatkan pengertian para karyawan yang bertugas jaga malam. Jika malam cerah, Pak Jaga akan membangunkan astronom untuk melakukan pengamatan. Dengan sendirinya, lampu-lampu seluruh kompleks observatorium akan dimatikan.

Lahir di Kudus, 18 September 1934, pria yang memiliki nama kecil Puk ini mendapat “wangsit” dari -yang ia sebut sebagai nenek bijak pemberi arah- Roestami. Sang Nenek, yang buta huruf latin tapi mahir membaca dan menulis huruf Arab, menyarankan “pilihlah keilmuan dimana kelak kau merasa akan menyumbangkan pikiranmu”. Nasihat itu menjadi pendorong Bambang kala itu untuk memilih Fakultas Ilmu Pasti dan Alam UI (di Bandung) tahun 1953 selepas lulus dari SMA bagian B di Semarang.

Watak seorang ilmuwan ia dapatkan juga dari sang Kakek. Bambang masih mengingat dengan jelas penampakan komet, Desember 1948. Tatkala masyarakat desa kecil Kradenan (Purwodadi) ramai membicarakan komet sebagai pertanda rahasia adanya wabah, sang kakek membisikinya “ojo percoyo gugon tuhon” (jangan percaya takhayul). Walaupun dua minggu kemudian tentara Belanda menyerang Yogyakarta (18 Desember 1948), sang kakek tetap menyatakan ojo percoyo gugon tuhon, dan belajarlah untuk menerangkan hubungan sebab akibat, seperti halnya penampakan komet. Selain itu, ia juga mendapat inspirasi dari bacaan di “Perpustakaan Rakyat”.

Bambang muda melihat betapa indahnya ilmu pengetahuan alam yang menjanjikan premis menuju “unknown” untuk dapat diungkap, asal dibarengi kejelian indra dan sensitivitas pikiran. Majalah “Ilmu Pengetahuan Alam” membuatnya menciutkan pilihan karena di situ disebutkan adanya pendidikan akademik Ilmu Bintang di Bandung. Tiga buku lain memantapkan pilihannya yaitu; “Tentang Ilmu Bintang”, buku berbahasa Jawa terbitan Balai Pustaka sebelum Perang Dunia II, “Pendidikan di Denmark” karya pedagog Belanda Jan Lighthart, diterjemahkan oleh St. Iskandar, serta buku “Sterrenkunde en Mensheid” oleh Minnaert (1952). Ia juga terkesan dengan pengalamannya di kepanduan, ketika mentornya Pak Abusono mengatakan tentang selendang Bima Sakti yang mengelus “Wulanjar Ngirim” (Rasi Bintang Centaurus), perawan yang mengirim makanan untuk ayahnya di “Gubug penceng” (Rasi Bintang Salib Selatan atau Crux).

Di sebelah poster Struktur Galaksi Bima Sakti hasil penelitiannya (Purna Tugas 70 tahun Prof. Dr. Bambang Hidayat, Aula Barat ITB, 27 November 2004). Kredit : tupang

Pilihannya dalam astronomi memang mantap. Meski bukan berarti tanpa hambatan. Dalam orasi ilmiahnya pada acara “Purna Tugas & 70 tahun Professor Bambang Hidayat” November 2004 di Aula Barat ITB, ia menyebutkan dorongan dari (alm) istrinya, Estiti yang juga guru besar Biologi ITB, membuatnya bertahan untuk bekerja di astronomi, di Indonesia, dalam keadaan sukar. “Pekerjaan belum selesai,” demikian ujar sang istri pada tahun 1974. Dedikasi dan karya Bambang bertahun-tahun kemudian memperkokoh fondasi astronomi Indonesia yang dilanjutkan oleh para astronom generasi setelahnya.

Sebagai pendidik, ilmuwan, dan anggota masyarakat, Bambang telah mengabdikan dirinya dalam sebuah periode waktu yang merentang panjang. Untuk kiprahnya itu, berbagai penghargaan telah ia terima. Tahun 2003, ia mendapat the Habibie Award untuk kategori sains dasar. Penghargaan dari masyarakat ilmiah internasional yaitu sebagai anggota kehormatan American Association for the Advancement of Science sejak tahun 2000, dan juga penghargaan dari The Royal Society Astronomy of England.

Kini, kakek tiga cucu ini dikenal sebagai sosok intelektual yang komplet. Kecintaannya pada sejarah, termasuk sejarah sains, tersebar dalam berbagai tulisan di media massa, sebagian telah dibukukan dalam “Mozaik Pemikiran : Sejarah dan Sains Untuk Masa Depan” (2004). Ia juga menjadi pelopor penulisan astronomi populer lewat majalah Siasat di tahun-tahun awal kiprahnya sebagai astronom.

Budaya menulis itu masih ia jaga sampai sekarang. Bahkan merentang luas hingga persoalan sosial budaya, tidak terbatas pada keastronomian. Di samping itu, aktivitas dalam komunitas juga dilakoninya. Ia juga tercatat sebagai salah satu pendiri Bandung Heritage, sebuah organisasi nonprofit yang peduli dengan pelestarian lingkungan, arsitektur, dan tradisi kota Bandung. Selain itu, ia juga merupakan anggota “boards of experts” majalah National Geographic Indonesia.

Ditemani koleksi buku-bukunya, Bambang Hidayat tidak pernah berhenti menggali semangat keilmuan dan sekitarnya, dan ia telah membuktikan lewat berbagai karyanya yang akan berguna abadi untuk generasi penerus.

dikompilasi dari tulisan penulis di Majalah Centaurus edisi perdana tahun 2005.

Wormhole? Wormhole itu adalah ’sesuatu’ yang ada secara teoritis. Paling tidak sampai detik tulisan ini ditulis, wormhole hanya ada di atas kertas teori, atau muncul di film-film dan buku-buku fiksi ilmiah. Keberadaan wormhole dalam teori dimulai ketika Albert Einstein memperkenalkan Teori Relativitas Umum. Einstein menunjukkan bahwa massa bisa membuat ruang(waktu) melengkung/terlipat, semakin besar massa, semakin melengkung ruang(waktu). Sulit dibayangkan ya?

Di tahun 1919, Arthur Eddington membuktikan, ketika pada waktu itu terjadi Gerhana Matahari Total; bintang-bintang di sekitar Matahari teramati dalam posisi yang bergeser dari posisi yang seharusnya.Tentu saja pada saat gerhana, bintang-bintang bisa diamati pada siang hari. Dan bukti pengamatan tersebut menunjukkan bahwa Einstein memang benar. Bagaimana bintang bisa bergeser dari posisi yang seharusnya? Karena medan gravitasi Matahari membelokkan arah pancaran cahaya bintang.

Gerhana Matahari 1919

Tapi bukti pembengkokan cahaya oleh Matahari pada saat gerhana itu tidak ada hubungannya dengan wormhole. Pembuktian oleh Eddington tersebut menunjukkan bahwa teori Relativitas Einstein itu benar. Dari teori itu, satu pemikiran fundamental yang kita tahu kemudian adalah, bahwa massa mempengaruhi ruang(dan waktu). Secara umum gravitasi berkaitan erat dengan geometri, bagaimana arah cahaya bisa berbelok, itu tidak terbayangkan sebelumnya. Secara sederhana, bagaimana hubungan gravitasi dan geometri bisa digambarkan seperti gambar berikut ini.

Gambaran Ruang Waktu

Perlu dipahami bahwa sebelum Einstein, ruang dan waktu adalah dua entitas yang terpisah, tetapi teori Einstein menyatakan bahwa ruang dan waktu merupakan entitas tunggal yang tidak terpisahkan. Dengan demikian, geometri disini perlu dipahami sebagai relasi-ruang waktu.

Kembali pada pekerjaan Einstein, teori Einstein mempergunakan teori matematis yang dikenal sebagai persamaan medan Einstein, dan solusinya dikenal sebagai solusi Scwarzschild. Solusi teori ini menguraikan tentang medan gravitasi pada massa yang simetri-bola, tidak berotasi. Solusi ini adalah yang menjadi cikal-bakal adanya blackhole (Blackhole Schwarzschild).

Di tahun 1916, tidak lama setelah Einstein memperkenalkan teori Relativitas; Ludwing Flamm menyadari bahwa persamaan Einstein mempunyai solusi yang lain, dikenal sebagai White Hole, dan bahwa kedua solusi tersebut menguraikan adanya dua daerah dalam ruang-waktu (datar) yang terhubungkan (secara matematis) oleh adanya suatu ‘lorong’ ruang-waktu. Karena teori belum mengatakan dimana wilayah ruang waktu itu di dunia nyata, jadi bisa saja black-hole sebagai pintu masuk dan white hole sebagai pintu keluar, tapi bisa saja di dunia yang sama dengan kita (ruang waktu yang bisa kita pahami), atau di ruang dan waktu yang lain (semesta lain, semesta paralel, masa lalu, sekarang, masa depan?). Tetapi, White Hole melanggar Hukum Ke-2 Termodinamika, dengan demikian, keberadaan White Hole sulit diterima secara mudah.

Pada tahun 1935, Albert Einstein dan Nathan Rosen mempelajari lebih lanjut kaitan Black Hole dan White Hole tersebut; bahwa dari perumusan teori Relativitas Umum, struktur ruang-waktu yang melengkung bisa menghubungkan dua wilayah dari ruang-waktu yang jauh, melalui suatu bentuk serupa lorong, sebagai jalan pintas dalam ruang. Pekerjaan ini secara formal dikenal sebagai jembatan Einstein-Rosen. Tujuannya bukan untuk mempelajari perjalanan yang lebih cepat dari cahaya atau perjalanan antar semesta, tetapi lebih pada mencari penjelasan pada partikel fundamental (seperti elektron) dalam ruang-waktu. Jembatan Einstein-Rosen ini dikenal juga dengan nama lain, seperi Lorentzian Wormhole atau Schwazschild wormhole.

Pada tahun 1962, John Wheeler dan Robert Fuller menunjukkan bahwa wormhole tipe jembatan Einstein-Rosen tidak stabil, menyebabkan cahaya pun tidak dapat melewatinya sesaat wormhole terbentuk. Lalu, apakah wormhole tidak bisa dilalui? (Traversable)? Kita akan meninjau tentang traversable wormhole sejurus nanti.

Demikian, sejak saat itu, teori tentang wormhole terus menerus dikaji; demikian juga, urban legend tentang wormhole pun hadir di tengah masyarakat, khususnya dalam literatur fiksi ilmiah.

Teori ilmiah tentang wormhole terus berkembang: semuanya mempunyai prinsip yang sama, yaitu solusi matematis mengenai hubungan geometris antara satu titik dalam ruang-waktu dengan titik yang lain, dimana hubungan tersebut bisa berperilaku sebagai ‘jalan pintas’ dalam ruang-waktu.

Bagaimana wormhole terbentuk? Kembali pada ilustrasi gambar Bumi. Jika ada kelengkungan ruang-waktu pada suatu titik, dan tersambung dengan kelengkungan pada ruang-waktu yang lain, maka demikian lah gambaran wormhole ada. Seperti pada ilustrasi berikut, yang diambil dari film Stargate S1, seolah-olah semuanya itu indah dan menyenangkan. Seperti pintu Doraemon, kita buka pintu-nya, lalu kita sampai di suatu tempat yang jauhh sekali. Ah indahnya fiksi ilmiah.

Wormhole berdasarkan gambaran Film Stargate SG1

Wormhole yang berkaitan dengan hubungan dalam ruang-waktu, dikenal sebagai Laurentzian wormhole. Hubungan disini tentu saja dikatakan sebagai jalan pintas, karena: Jika perjalanan dari Gerbang ke Bulan, bisa dilakukan jauh lebih cepat, bahkan lebih cepat daripada laju cahaya menempuh jalur normal. (Tentu saja artian lebih cepat dari laju cahaya ini karena menggunakan jalur yang lebih pintas, bukan karena ‘lebih cepat dari laju cahaya’). Itu tentu saja, bila perjalanan memang dapat dilakukan melalui wormhole.

Tetapi, kompleksitas muncul, karena, apakah kita bisa menentukan ujung perjalanan kita? Apakah kita akan keluar di ujung, di semesta yang sama? Atau di semesta paralel? Atau kita muncul di waktu yang sama? Apakah kita muncul di waktu kita? Atau di masa lalu? Atau masa depan? Tentu saja semua mungkin, karena Laurentzian wormhole merupakan produk dari Teori Relativitas Umum yang menyatakan bahwa semua bergerak baik dalam ruang maupun dalam waktu.

Lorentzian wormholes terbagi dalam dua jenis:
1) Inter-universe wormholes, wormholes yang menghubungkan semesta kita dengan ’semesta’ yang lain. Ini adalah dugaan tentang adanya semesta paralel.
2) Intra-universe wormholes, wormhole yang menghubungkan dua daerah dalam semesta yang sama.

Ada juga wormhole lain yang dikenal sebagai Euclidean wormholes, yang mana, wormhole ini ada dalam proses yang sangat mikro, karena menjadi perhatian utama para ahli teori medan quantum. Dengan demikian wormhole jenis ini, pada saat ini tidak akan dibahas, dan Laurentzian wormhole adalah wormhole yang kita bahas.

Kembali pada pertanyaan, apakah mungkin kita melakukan perjalanan melalui wormhole? Kip Thorne dan Mike Morris pada tahun 1988 mengusulkan bahwa wormhole bisa dipertahankan kestabilannya mempergunakan materi eksotik (materi yang masih teoritis, dan belum ditemukan di dunia, dengan perilaku seperti massa yang negatif atau menolak gravitasi, alih-alih patuh pada hukum Gravitasi Newton). Model teori ini dikenal sebagai Morris-Thorne wormhole. Teori-teori yang kemudian dikembangkan untuk mempertahankan kestabilan wormhole, sehingga bisa dilalui, sampai saat ini berpedoman pada argumentasi bahwa, tidak ada materi yang kita ketahi bisa berperanan untuk mempertahankan kestabilan, karena membutuhkan adanya energi negatif.

Kendati wormhole masih menjadi wacana teori (dan urban legend), tetapi belum ada bukti yang bisa mendukung keberadaannya, baik dari pengamatan maupun secara eksperimen. Apakah kemudian wormhole itu tidak mungkin ada? Atau mungkinkah wormhole dibuat?

Secara teori, kita bisa membangun wormhole. Caranya? Supaya ruang-waktu bisa terlipat dibutuhkan materi dan energi yang sangat luar biasa, jadi kita tinggal mencari materi yang sangat padat di luar angkasa sana, sebut saja, dari bintang ne(u)tron. Kenapa bintang netron? Bintang netron adalah jenis bintang yang massa-nya mencapai 1,35 sampai 2,1 kali masssa Matahari, tetapi dengan radius hanya 20 sampai 10 km, mencapai 30 ribu – 70 ribu lebih kecil daripada Matahari. Dengan demikian, maka berat-jenis bintang netron mencapai of 8×10^13 to 2×10^15 g/cm^3.

Seberapa banyak? “Secukupnya” – sampai bisa membentuk cincin raksasa seukuran orbit Bumi mengelilingi Matahari. Kemudian, buat cincin yang lain di ujung yang lain. Setelah konstruksi cincin raksasa di kedua ujung tersebut selesai, berikan tegangan listrik yang sangat tinggi, pada kedua ujungnya, diputar sampai mencapai laju cahaya — dua-duanya, dan voila, perjalanan lintas ruang-waktu seketika.

Fakta bahwa perjalanan menembus waktu, apabila meloncat ke masa depan itu bisa diterima, karena memang tidak bertentangan dengan Teori Relativitas Khusus, tetapi jika perjalanan-nya mundur dalam waktu? Itu menjadi kontroversi, sulit dipahami, bahkan bisa menimbulkan paradoks.

Bila, salah satu ujung wormhole yang tadi telah dibuat tersebut digerakkan dengan laju mencapai laju cahaya, dan sesuai dari teori Relativitas Khusus, semakin laju suatu benda, mencapai kecepatan cahaya, waktu berjalan menjadi lambat; gerak relatif tersebut menciptakan perbedaan waktu antara keduanya. Sedemikian sehingga tercipta adanya lorong yang ujung-ujungnya berbeda waktu. Jika dari ujung yang diam, seseorang bergerak jauh ke masa depan, tapi kebalikannya, dari ujung yang bergerak, dia akan kembali ke masa lalu!

Disinilah kontroversinya, jika seseorang kembali dari masa depan, lalu membunuh orang-tuanya sebelum dia dilahirkan, lalu bagaimana dia bisa ‘ada’ dan melaksanakan misi membunuh orang-tuanya? Dengan pengetahuan akan teori Quantum, Stephen Hawking memperkenalkan ‘Konjektur Perlindungan Kronologi’, yang bisa ‘melindungi’ perjalanan antar waktu tersebut. Karena secara teori, di dalam lorong pasangan partikel-antipartikel secara terus menerus tercipta dan saling meniadakan, dengan demikian energi meluap dengan amat sangat, bahkan bisa melebihi energi eksotis yang diperlukan untuk membuka gerbang wormhole. Dan, wormhole akan terganggu dan tertutup, bahkan sebelum mesin waktu tercipta. Lalu apakah dengan demikian mesin waktu itu tidak mungkin?

Apapun yang mungkin sebenarnya bisa terjadi, apakah wormhole sebagai mesin waktu ada? Bisa terjadi? Atau sebagai portal antar ruang? Semua masih terbuka, masih harus menunggu penantian yang panjang, karena masih harus mencari pemahaman dan penyatuan teori mekanika quantum dan gravitasi. Masih banyak yang harus dipelajari, dan jika memang berminat ikut mempelajarinya, banyak yang belum dipahami; sementara menunggu, biarkan pengarang fiksi ilmiah bercerita tentang eksotika wormhole, atau kita nikmati saja kartun Kalvin & Hobbes berikut ini.

Calvin & Hobbes

Okay, kita tidak sedang belajar sejarah, itu bidang-nya pakar sejarah (OOT: pak Roy Suryo bisa membantu saya gak ya?).

Tapi belajar sedikit tentang sejarah itu perlu. Dari mana Copernicus dapat ide (matematis) tentang matahari sebagai pusat tata surya (heliosentris)? Apakah apel jatuh di atas kepala-nya? Menurut pakar-pakar sejarah astronomi, ada keserupaan ide matematika antara buku Copernicus yang berjudul “De Revolutionibus” dengan sebuah buku yang pernah ditulis sebelumnya oleh seseorang arab. Judul bukunya “Kitab Nihayat Al-Sul Fi Tashih Al-Usul” (-butuh penterjemah nih-). Buku ini ditulis sekitar seratus tahun sebelum jaman Copernicus oleh Ibnu Al-Shatir (1304-1375 CE)

Ibnu Al-Shatir adalah seorang pakar Muwaqqit di Mesjin Umayyad, Damaskus, sekaligus sebagai orang yang membangun sundial (ter?)besar.

Dari pengalamannya di dunia astronomi, Ibnu Al-Shatir menulis buku tersebut, yang merombak habis teori geosentris Ptolemeus; kendati belum beranjak dari teori geosentris, tapi secara matematis, Al-Shatir memperkenalkan adanya epicycle yang rumit (sistem lingkaran dalam lingkaran). Digambar tersebut, Al-Shatir mencoba menjelaskan bagaimana gerak Merkurius jika Bumi menjadi pusat alam semesta-nya, dan Merkurius bergerak mengitari Bumi.

Model Merkurius Ibnu Al-Shatir

Matematika adalah bahasa yang universal, mempunyai kebenaran ilmiah yang tidak terbantahkan. Jadi apakah geosentris, atau heliosentris, maka, itu semua hanya menjadi perkara titik pangkal koordinat. Demikian pula dengan pemikir-pemikir di masa tersebut akan selalu berpegang pada kebenaran matematika, alih-alih berdebat kusir tentang yang mana yang benar. Perumusan matematika oleh Ibnu Al-Shatir ini yang kemudian, (dipercaya?) menjadi pondasi perumusan matematis Copernicus untuk memperkenalkan model Heliosentris-nya.

Dengan demikian, apakah memang bapak-bapak dari masa lalu tersebut mempunyai keberpihakan pada geo/helio-sentris? Yang pasti adalah , bapak-bapak tersebut akan selalu berpegang pada adanya kebenaran-kebenaran ilmiah (matematika), untuk bisa menjelaskan apa yang mereka amati. Tidak penting lagi geo/helio-sentris, tetapi lebih penting untuk bisa dijelaskan, sehingga bisa diterima sebagai suatu kebenaran yang ilmiah. Lalu apakah kebenaran ilmiah tersebut merupakan kebenaran absolut?