Catatan editor: Peter Shaver adalah penulis buku baru "Cosmic Heritage - Evolution from the Big Bang to Conscious Life." Cari tahu di sini bagaimana Anda bisa memenangkan salinan!
Alam semesta telah melalui sejumlah fase berbeda. Bagian pertama dari detik pertama adalah spekulatif, tetapi fisika bagian terakhir ini sudah diketahui oleh kita. Dalam beberapa menit pertama unsur-unsur paling ringan (hidrogen dan helium) terbentuk.
Selama 380.000 tahun ke depan alam semesta adalah plasma elektron, nuklei, dan foton yang panas (tetapi selalu mendingin). Pada 380.000 tahun itu cukup dingin bagi elektron dan inti untuk bergabung menjadi atom, dalam proses yang disebut rekombinasi. Foton dibebaskan dari plasma, dan alam semesta menjadi transparan untuk pertama kalinya. Karena alam semesta buram sebelum rekombinasi dan transparan sesudahnya, kita melihat zaman ini sebagai 'dinding', dan dikenal sebagai latar belakang gelombang mikro kosmik.
Yang terjadi selanjutnya adalah periode yang dikenal sebagai 'zaman kegelapan kosmik'. Satu-satunya cahaya adalah cahaya yang memudar dari Big Bang, dan materi terdiri dari unsur-unsur purba dan 'materi gelap' yang eksotis. Selama masa ini, pertambahan gravitasi secara perlahan tapi pasti menghasilkan konsentrasi materi yang lebih besar dan lebih besar, dan ketika ini menjadi cukup padat, reaksi nuklir dapat terbentuk dan bintang-bintang dan galaksi pertama lahir. Ini menerangi dan mengionisasi alam semesta lagi, sekitar 400-500 juta tahun setelah Big Bang, dalam apa yang dikenal sebagai 'zaman reionisasi'.
Aktivitas tersebut meningkat secara eksponensial, memuncak pada ep zaman quasar ’2-4 miliar tahun setelah Big Bang, periode hiruk pikuk pembentukan bintang dan galaksi yang kacau, interaksi galaksi, quasar monster, dan galaksi radio. Kegiatan ini akhirnya mulai menurun, meskipun masih berlanjut hingga hari ini; kejadian quasar saat ini adalah seribu kali lebih sedikit daripada di puncak zaman quasar. Pada 13,7 miliar tahun, alam semesta kini telah mencapai 'abad pertengahan yang bermartabat'.
'Unsur-unsur berat' seperti karbon dan oksigen, penting bagi kehidupan seperti yang kita kenal, semuanya diproduksi dalam bintang-bintang, dan proses ini telah berlangsung sejak bintang-bintang pertama terbentuk. Setiap generasi bintang mengeluarkan lebih banyak unsur berat ke dalam media intergalaksi, sehingga kelimpahan unsur-unsur berat telah terbangun dari waktu ke waktu.
Pada saat Matahari dan Bumi terbentuk 4,6 miliar tahun yang lalu, lebih dari 8,4 miliar tahun pembentukan bintang dan planet telah terjadi di alam semesta. Pembentukan bintang masih berlangsung hingga hari ini, sehingga secara total telah ada lebih dari 13 miliar tahun pembentukan bintang dan planet.
Zooming sekarang ke planet kita, kehidupan dimulai tidak lama setelah Bumi itu sendiri terbentuk, sekitar 3,8 dan 3,5 miliar tahun yang lalu (bya). Tetapi untuk hampir setengah usia Bumi, satu-satunya bentuk kehidupan adalah mikroorganisme seperti bakteri. Bentuk kehidupan yang lebih kompleks mulai muncul sekitar 1-2 bya. Invertebrata, yang muncul sekitar 600 juta tahun yang lalu (mya), adalah bentuk kehidupan multisel yang paling awal, dan vertebrata muncul sekitar 500 mya. Kehidupan menginvasi daratan sekitar 400 mya. Dinosaurus mendominasi dari 240 mya sampai kepunahannya 66 mya, dan kemudian mamalia secara bertahap mengambil alih. Banyak spesies datang dan pergi. Kerabat terdekat kita yang masih hidup adalah simpanse, yang memisahkan diri dari garis leluhur kita 5-6 mya; kerabat kita yang lebih baru semuanya telah punah.
Sungguh menakjubkan memikirkan bagaimana manusia baru-baru ini muncul di kancah kosmik. Spesies kita hanya muncul sekitar 200.000 tahun yang lalu, nenek moyang kita muncul dari Afrika hanya 50.000 tahun yang lalu, pertanian dimulai 10.000 tahun yang lalu, dan kita telah memiliki teknologi modern hanya sekitar 100 tahun terakhir! Kami adalah pendatang baru di alam semesta.
Kita sekarang tahu bahwa ada planet-planet yang mengorbit bintang-bintang lain seperti Matahari kita, mungkin miliaran di galaksi kita saja, dan miliaran lebih di miliaran galaksi lain. Mengingat skala waktu yang sangat besar dari alam semesta, setiap kehidupan di planet-planet itu terikat pada jutaan atau milyaran tahun lebih atau kurang maju daripada kehidupan di Bumi. Jika kurang canggih, tentu tidak akan bisa berkomunikasi dengan kami. Jika lebih maju, teknologinya mungkin sama sekali tidak dapat dikenali oleh kita. Meskipun demikian, kita mungkin tidak sendirian di alam semesta.
Tentu saja rentang waktu yang dibahas di atas hanya mencakup alam semesta 'konvensional' dari Big Bang hingga sekarang. Jika ada multiversitas ‘yang sudah ada sebelumnya’, kami tidak tahu seberapa jauh ‘sebelum may dapat diperluas. Dan ketika perluasan alam semesta semakin cepat, masa depan alam semesta mungkin memang sangat panjang: triliunan demi triliunan tahun.
Peter Shaver memperoleh gelar PhD dalam bidang astrofisika di Universitas Sydney di Australia, dan menghabiskan sebagian besar karirnya sebagai ilmuwan senior di European Southern Observatory (ESO), yang berbasis di Munich. Dia telah menulis atau ikut menulis lebih dari 250 makalah ilmiah, dan mengedit enam buku tentang astronomi dan astrofisika.
