Ruang Antarbintang Tak Kosong

JIKA jarak bumi-matahari dipendekkan jadi 1 m, bintang terdekat baru ditemukan pada jarak sekitar 30 km. Maka di antara bumi dan matahari (bintang), tiada lain adalah ruang antarbintang. Dahulu orang menganggap ruang itu kosong. Namun berkat kemajuan teknologi, di beberapa tempat di ruang antarbintang itu ditemukan beberapa jenis zat yang sebagian besar dari unsur hidrogen.

Umumnya ruang antarbintang menyerupai vakum seperti dikenal di bumi. Di ruang itu ada materi antarbintang. Di beberapa tempat, materi antarbintang dapat dilihat sebagai awan antar bintang yang tampak terang. Di dalam materi itu ada 10.000 atom/cm2, sedangkan kerapatan di ruang antarbintang jauh lebih rendah, sekitar 1 atom/cm2.

Selain hidrogen, ditemukan partikel lain yang jauh lebih kecil dengan diameter sekitar 1 mikron (0,0001 mm). Partikel semacam itu pun jika ada hanya dapat dicari “sebuah” dalam volume 5 juta m3. Meski sangat langka, beberapa pengaruh bisa ditimbulkannya. Salah satu akibat yang dapat dirasakan adalah kemelemahan cahaya bintang, yang melewati partikel itu — dibandingkan jika sinar itu yang melewati daerah tersebut, astronom akan dapat mengetahui susunan materi di sana.

Beberapa bagian langit di bumi lebih banyak materi. Di daerah padat materi itu, atom-atom lebih rapat. Namun hanya beberapa puluh atom setiap 1 cm3. Bandingkan dengan kerapatan angkasa bumi yang mengandung 3 kali  10 pangkat -9 molekul per cm3. Pemotretan bagian langit menunjukkan letak dan kumpulan materi itu tak teratur. Itu memberikan kesan semua dalam keadaan bergerak, seolah-olah bersinar, yang dapat dipelajari lewat cara optis. Ada pula awan gelap yang hanya dapat dianalisis lewat sinyal-sinyal yang ditangkap di bumi melalui teleskop radio.

Awan gelap mencerminkan gas dan debu yang dingin. Jadi molekul hidrogen di kawasan itu dalam keadaan netral. Daerah itu biasanya diberi simbol H I, yang berarti atom H belum kehilangan muatan negatif. Lain dari awan pijar yang dapat diamati secara visual. Cahaya berasal dari refleksi sinar bintang panas di dekatnya. Radiasi yang disumbangkan bintang-bintang itu mampu memberikan suhu sampai 15.000 derajat Celcius. Temperatur yang sedemikian tinggi mengakibatkan hidrogen kehilangan elektron. Gumpalan awan itu disebut daerah H II.

Pengamatan dari wahana Interstellar Boundary Explorer (Ibex) milik NASA, beberapa waktu lalu, berhasil memetakan wilayah heliosfer tata surya kita dan mendapatkan temuan menarik, yakni ada pita cemerlang yang melengkung melingkupi tata surya kita. Pemahaman kita akan heliosfer penting dalam mengetahui peran dalam melindungi sistem tata surya dari hujan sinar kosmos. Ukuran dan bentuknya menjadi faktor kunci dalam menentukan kekuatan perlindungan, dan berapa banyak  sinar kosmos yang sampai ke bumi. Dengan mengetahui hal itu, kita dapat memahami bagaimana tanggapan heliosfer ketika berinteraksi dengan awan antarbintang dan medan magnet galaksi.

Kendati cukup terang dalam peta Ibex, ia tidak berpendar sebagaimana dipahami dalam pengamatan visual. Sebab, pita itu tidak berasal dari sumber cahaya, tetapi dari partikel atom netral berenergi (energetic neutral atoms/ENA), yang bisa dideteksi Ibex dan diproduksi di wilayah luar heliosfer saat angin surya melambat dan bercampur dengan materi antarbintang dari luar sistem tata surya kita.
Jadi berdasar informasi yang disadap dari materi antarbintang itulah kemudian yang disimpulkan oleh para astronom untuk menjelaskan keberadaan awan tebal yang mendekati tata surya kita.
Awan Galaktika Agaknya berita mengenai awan galaktika yang mendekati tata surya kita bukan hal baru bagi para astronom. Fred Hoyle tahun 1957 dalam bukunya, Black Cloud, merangkai fenomena astronomik itu dengan cerita sain fiksi yang banyak mengejutkan ilmuwan AS. Kabar itu hangat kembali setelah empat astronom Prancis, yakni Claudine Laurent, Bruston, Alfred Vidal, dan J Audoze, memublikasikan hasil penelitian mereka di Majalah Nature tahun 1979, berjudul “Physical and Chemical Fractionation of Deuterium in the Interstellar Medium”. Namun petunjuk soal keberadaan awan gas itu sudah lama tercium, ketika satelit Copernicus mengambil spektrum dari bintang-bintang terang yang panas di sekitar matahari.

Pada 22 September 2010,  teleskop ruang angkasa Hubble menangkap penampakan jantung Nebula Laguna atau lebih dikenal dengan nama Messier 8. Laguna Nebula adalah awan antarbintang pada konstelasi Sagitarius. Laguna Nebula ditemukan Guillaume Le Gentil tahun 1747, yang merupakan satu dari dua bintang yang membentuk awan samar-samar yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Laguna Nebula yang terletak di sekitar 4.500 tahun cahaya tampak seperti sulur-sulur tipis. Jantung awan antarbintang itu terlihat seperti terkena radiasi ultroviolet yang mengikis debu dan gas menjadi bentuk baru.

Dari sekian banyak bintang yang diteliti, ada sembilan daerah yang diperkirakan ditempati awan antarbintang. Itulah daerah-daerah yang terletak di garis pandangan bintang-bintang Alpha Eri, Alpha Centuri, Alpha Cmi, Alpha aur, Alpha Boo, Alpha Tau, Epsilon Eri, dan seterusnya. Namun arah yang tepat dari awan itu belum diketahui. Satu dari sembilan kandidat itulah yang akan dicari kelompok astronom tersebut.

Astronom Vidal Majar dan koleganya menganalisis melalui tiga cara. Pertama, ingin mengetahui seberapa besar kemungkinan molekul hidrogen dan helium yang menerobos ke kawasan tata surya dari berbagai arah. Dengan cara itu diperoleh simpulan jumlah atom hidrogen per satuan volume dari arah Centaurus 10 kali lebih banyak dari sisi lain yanng terletak di luar orbit matahari dalam perjalanan mengitari pusat galaksi.

Cara kedua dengan melihat perbedaan radiasi energi ultraviolet dari bintang panas terdekat. Kesimpulan yang diperoleh, ada anisotropi di sekitar panjang gelombang 950-1.000 Angstrong (1 Angstrom sama dengan 0,000.000.01 cm). Cara ketiga, menentukan perbandingan antara Deuterium (H2) dan hidrogen untuk berbagai arah pandangan. Ternyata perbandingan itu memperlihatkan ordo sepersejuta dalam arah Alpha Century dan seperseratus ribu daerah Alpha Aur.

Dari serangkaian percobaan dan penjabaran yang disarikan dari ketiga cara itu disimpulkan, ada awan tebal berdaya serap tinggi di daerah 40 derajat dari pusat galaksi, yang bergerak dengan kecepatan supersonik dengan laju 15-20 km/detik. Saat itu, jaraknya sekitar 0,1 tahun cahaya.

Itu berarti jika ia mempunyai kecepatan cahaya (1 detik cahaya kira-kira 300.000 km), awan tersebut akan datang lebih cepat. Namun dengan kecepatan 20 km/detik, ia baru tiba 1.500 tahun lagi. Cukup lama bagi ukuran manusia di bumi, tetapi efeknya sudah lebih awal kita rasakan.

Kedudukan di langit bila dilihat dari bumi, ditandai dengan latar belakang panorama Scorpius Ophiocus. Penemuan itu kelihatannya kurang menarik jika tak dikaitkan dengan fenomena antariksa yang mungkin terjadi di sistem tata surya kita. Sekelompok astronom teoretis pun telah mengkaji berbagai aspek yang berkaitan dengan penemuan tersebut.

Awan Berdaya Sedot Tinggi

SUDAH lama diketahui, perjumpaan awan tebal dan tata surya akan menimbulkan “sesuatu” pada sistem keplanetan kita. Tahun 1975, ini astronom HJ Fahr mengajukan konklusi bahwa penumpukan materi antarbintang akan terfokus pada sumber-sumber gravitasi dalam tata surya kita. Efek itu sangat terasa pada benda langit berdaya sedot tinggi, yaitu matahari.

Makna pertambahan partikel juga memengaruhi komet periode panjang. Perbandingan antara isotop hidrogen (deuterium) dan hidrogen diatur dalam sebuah komet akan lebih kecil dibandingkan dengan yang ada pada awan itu.

Sementara itu, molekul dalam sebuah awan yang dapat mencapai antara 1.000 dan 10.000 atom hidrogen untuk setiap sentimeter kubik akan membuat medium antarplanet menjadi lebih kental dengan unsur hidrogen, yang dapat dipergunakan untuk mengamati pengaruh gangguan pada komet berkala edar pendek. Pengetahuan tentang gangguan memberi peluang untuk menopang hipotesis Brady tentang keberadaan planet kesepuluh.
Kelimpahan Materi Keberadaan unsur kosmos yang menempel ke permukaan matahari menyebabkan kelimpahan materi di permukaan menjadi lebih besar daripada di pusat. Karena itu permukaan matahari tak perlu mencerminkan struktur kimia sebagai terdapa di inti. Jadi, jumlah neutrino yang ditaksir berdasar kaidah reaksi fusi nuklir di pusat, yang dideduksi dari keadaan di permukaannya, jelas tidak akan sama dengan yang ditangkap di bumi. Perluasan semua itu dapat dipergunakan untuk menerangkan evaluasi kimia dalam galaksi kita, Bimasakti.

Masalah lain yang lebih penting dalam memahami fenomena astronomik itu adalah siklus zman es di planet bumi. Dua astronom AS, MJ Newman dan RJ Talbot, secara statistik menelaah awan-awan antarbintang yang terbesar di galaksi kita. Dalam tulisan ilmiah yang diterbitkan jurnal fisika bergengsi Physical Review D16, 919-926 tahun 1977, “Constraints on the Gravitational Constant at Large Distances”, dia menyimpulkan matahari sepanjang hayat akan menerobos 150 awan tebal dengan kerapatan molekul sekitar 100 atom hidrogen untuk setiap 1 cc materi di sana. Penelitian itu merupakan kesinambungan dengan penelitian Fred Hoyle, Lyttleton (1939) dan Mc Rea (1975).

Berdasar hasil penelitian mereka dapat disimpulkan, energi radiasi matahari akan terganggu bila materi yang menempel cukup banyak. Mc Rea memberikan batasan bawah 10 pangkat 5 atom hidrogen dan batas atas 10 pangkat 7 atom hidrogen untuk setiap 1 cm3.

Adapun Begelman dan Ress menyatakan awan dengan kecepatan 10 pangkat 3 atom hidrogen sudah cukup mampu memengaruhi iklim terentrial, akibat keterisolasian planet bumi dari angin matahari.

Penjabaran teori-teori itu akhirnya memberikan peluang bagi perubahan iklim yang dratis, seperti kemunculan zaman es yang berlangsung dalam siklus 100 juta tahun sekali. Itu cukup lama bagi denyut kehidupan di bumi, tetapi sangat singkat dalam skala waktu geologis.

Salah satu indikasi yang dapat dipergunakan untuk mengetahui kapan awan antarbintang tiba adalah dengan mengamati perubahan atmosfer dan iklim di Mars dan korelasinya dengan fenomena awan zaman es di bumi.

Perubahan simultan kedua planet itu menunjukkan, zat atau awan antarbintang telah datang.

Wimax, Teknologi Harapan?

JIKA saat ini kita relatif familiar dengan wifi (lebih familiar hotspot internet), tak lama lagi akan sering mengucapkan kata “wimax” seiring dengan peningkatan akan akses internet. Beberapa waktu lalu, salah satu operator data internet di Jakarta mengumumkan peluncuran pelayanan internet berbasis teknologi itu. Memang untuk sementara baru taraf uji coba di Jakarta. Namun diperkirakan dalam waktu dekat bisa segera hadir di kota kota lain.

Saat ini, pemenang lelang lisensi wimax di Indonesia adalah PT Berca Hardaya Perkasa (14 lisensi), PT Telkom (lima), PT Konsorsium Wimax Indonesia (tiga), PT First Media (dua), Konsorsium PT Comtronic System (tiga), PT Indosat Mega Media (satu), PT Internux (satu), dan PT Jasnita Telekomundo (satu). Para pemenang diharapkan segera menggelar pelayanan wimax sesuai dengan lisensi penyelenggaraan di daerah yang dimenangi.

Wimax adalah singkatan dari worldwide interoperability for microwave access. Itulah teknologi akses nirkabel pita lebar (broadband wireless access/BWA) yang memiliki kecepatan akses tinggi dengan jangkauan luas. Wimax merupakan evolusi teknologi BWA dengan fitur-fitur lebih menarik. Selain kecepatan data tinggi, wimax merupakan teknologi dengan open standard. Itu berarti komunikasi perang-kat wimax antara lain beberapa vendor yang berbeda tetap dapat dilakukan (tidak proprietary). Dengan kecepatan data besar (sampai 70 MBps), wimax dapat diterapkan untuk koneksi broadband “last mile” atau backhaul.

Yang membedakan wimax dari wifi adalah standar teknis yang bergabung. Jika wifi menggabungkan standar IEEE 802.11 dan European Telecommunications Standards Intitute (ETSI) Hiperlan sebagai standar teknis yang cocok untuk keperluan WLAN, wimax merupakan penggabungan antara standar IEEE 802.16 dan standar ETSI Hiperman.

Standar keluaran IEEE banyak digunakan secara luas di daerah asalnya, Amerika Serikat (AS), sedangkan penggunaan standar keluaran ETSI meluas di Eropa dan sekitarnya. Untuk membuat teknologi itu dapat digunakan secara global, diciptakanlah wimax. Kedua standar yang disatukan itu merupakan standar teknis yang memiliki spesifikasi yang sangat cocok untuk menyediakan koneksi berjenis broadband lewat media wireless atau BWA.

Bagi masyarakat, gambaran pelayanan itu adalah pelayanan yang akan menyediakan akses broadband nirkabel. Akses internet kecepatan tinggi. Kecepatan teknologi yang ditawarkan operator di Jakarta yang baru diluncurkan antara 1 dan 4 Mbps. Kemungkinan operator lain pun akan menawarkan dengan kisaran tak jauh berbeda. Pelayanan dengan kecepatan sebesar itu sudah bisa untuk men-deliver pelayanan video on demand (VOD) atau TV internet.

Kendala-kendala

Di Indonesia, wimax akan beroperasi di frekuensi 2.3 GHz. Penggunaan frekuensi itu di negara ini masih perlu diatur. Pemakaian frekuensi secara ilegal sangat merebak, padahal berpotensi mendistorsi kualitas pemakai sah di jalur tersebut.

Itulah yang saat ini menjadi bola panas. Pemegang lisensi meminta pemerintah terus-menerus dan konsisten “membebaskan” jalur 2.3 GHz untuk hanya dipakai teknologi BWA. Hanya jalur frekuensi yang bersihlah yang bisa menjamin pelayanan wimax tidak mengecewakan.

Kendala berikutnya, para pelaku usaha industri telekomunikasi di negara ini belum satu kata. Itu dipicu oleh hanya penetapan teknologi wimax dengan standar 802.16d, yang notabene standar untuk wimax nomadik (fixed). Sementara itu, teknologi yang sudah jamak di luar negeri adalah standar 802.16e (mobil). Pemerintah berargumen dengan menetapkan standar 802.16d, atau sering juga disebut 802.16-2004, akan membantu mendorong industri dalam negeri dalam pembuatan customer premises equipement (CPE, perangkat yang ada di sisi pengguna).

Penggunaan 802.16e (mobil) diyakini pemerintah hanya akan menguntungkan industri petahana di luar negeri yang sudah memasuki skala ekonomis (sehingga sulit dikejar industri dalam negeri). Di sisi lain, penetapan hanya standar 802.16d (fixed) itu akan memperseret pertumbuhan karena perangkatnya belum lazim, sehingga harganya pun mahal. Dengan harga mahal, dikhawatirkan masyarakat pun tak terlalu antusias.

Perangkat penerima sinyal wimax untuk standar 802.16d (fixed) itu kira-kira sebesar piring besar. Jadi semestinya hanya cocok ditaruh secara tetap di rumah atau kantor. Adapun perangkat mobil (sesuai dengan standar 802.16e) hanya sebesar flashdisk USB yang biasa kita kenal. Pemerintah hingga saat ini belum mengizinkan jaringan wimax standar 802.16e. Jaringan wimax harus mengikuti standar 802.16d dan harus menggunakan tingkat komponen dalam negeri minimal 35%.

Semoga ke depan bisa segera ditemukan jalan keluar. Kabarnya, ada salah satu perusahaan nasional yang sudah mampu menciptakan chip untuk perangkat berstandar 16e. Diharapkan, dengan begitu tercapai keputusan yang sama-sama menguntungkan. Iktikad pemerintah untuk mendorong industri dalam negeri terpenuhi, sedangkan keinginan masyarakat untuk segera menikmati teknologi itu secara mudah dan murah pun bisa segera terwujud.