Jika Anda pernah memimpikan perjalanan waktu, lihat saja langit malam; kilau yang Anda lihat benar-benar potret dari masa lalu yang jauh. Itu karena bintang-bintang, planet-planet, dan galaksi-galaksi itu begitu jauh sehingga cahaya bahkan dari yang terdekat sekalipun dapat memakan waktu puluhan ribu tahun untuk mencapai Bumi.
Alam semesta tidak diragukan lagi adalah tempat yang besar. Tapi seberapa besar itu?
"Itu mungkin sesuatu yang sebenarnya tidak pernah kita ketahui," Sarah Gallagher, seorang astrofisika di Universitas Barat di Ontario, Kanada, mengatakan kepada Live Science. Ukuran alam semesta adalah salah satu pertanyaan mendasar astrofisika. Mungkin juga tidak mungkin dijawab. Tetapi itu tidak menghentikan para ilmuwan untuk mencoba.
Semakin dekat suatu objek di alam semesta, semakin mudah jaraknya untuk diukur, kata Gallagher. Matahari? Sepotong kue. Bulan? Lebih mudah lagi. Yang harus dilakukan para ilmuwan adalah menyinari seberkas cahaya ke atas dan mengukur jumlah waktu yang diperlukan agar balok itu memantul dari permukaan bulan dan kembali ke Bumi.
Tetapi objek yang paling jauh di galaksi kita lebih rumit, kata Gallagher. Bagaimanapun, mencapai mereka akan membutuhkan sinar cahaya yang sangat kuat. Dan bahkan jika kita memiliki kemampuan teknologi untuk menyinari sejauh itu, siapa yang memiliki ribuan tahun untuk menunggu agar sinar memantul dari planet-planet yang jauh di alam semesta dan kembali ke kita?
Para ilmuwan memiliki beberapa trik di lengan baju mereka untuk berurusan dengan benda terjauh di alam semesta. Bintang-bintang berubah warna seiring bertambahnya usia, dan berdasarkan warna itu, para ilmuwan dapat memperkirakan berapa banyak energi, dan cahaya, yang diberikan oleh bintang-bintang itu. Dua bintang yang memiliki energi dan kecerahan yang sama tidak akan tampak sama dari Bumi jika salah satu dari bintang-bintang itu berada lebih jauh. Semakin jauh akan tampak lebih redup. Para ilmuwan dapat membandingkan kecerahan aktual bintang dengan apa yang kita lihat dari Bumi dan menggunakan perbedaan itu untuk menghitung seberapa jauh bintang itu, kata Gallagher.
Tetapi bagaimana dengan tepi absolut dari alam semesta? Bagaimana para ilmuwan menghitung jarak ke objek yang jauh? Di situlah segalanya menjadi sangat rumit.
Ingat: semakin jauh suatu benda berasal dari Bumi, semakin lama cahaya dari benda itu mencapai kita. Bayangkan bahwa beberapa dari benda-benda itu begitu jauh sehingga cahayanya membutuhkan jutaan atau bahkan milyaran tahun untuk mencapai kita. Sekarang, bayangkan cahaya beberapa benda membutuhkan waktu begitu lama untuk melakukan perjalanan itu sehingga dalam miliaran tahun alam semesta, ia masih belum mencapai Bumi. Itulah masalah yang dihadapi para astronom, Will Kinney, seorang ahli fisika di Universitas Negeri New York di Buffalo, kepada Live Science.
"Kita hanya bisa melihat gelembung kecil, kecil. Dan apa yang di luar itu? Kita tidak benar-benar tahu," kata Kinney.
Tetapi dengan menghitung ukuran gelembung kecil itu, para ilmuwan dapat memperkirakan apa yang ada di luarnya.
Para ilmuwan tahu bahwa alam semesta berusia 13,8 miliar tahun, memberi atau mengambil beberapa ratus juta tahun. Itu berarti bahwa objek yang cahayanya telah mencapai 13,8 miliar tahun untuk mencapai kita harus menjadi objek terjauh yang bisa kita lihat. Anda mungkin tergoda untuk berpikir bahwa itu memberi kita jawaban yang mudah untuk ukuran alam semesta: 13,8 miliar tahun cahaya. Namun perlu diingat bahwa alam semesta juga terus berkembang dengan laju yang meningkat. Dalam jumlah waktu yang dibutuhkan cahaya untuk mencapai kita, ujung gelembung telah bergerak. Untungnya, para ilmuwan tahu seberapa jauh ia bergerak: 46,5 miliar tahun cahaya, berdasarkan perhitungan ekspansi alam semesta sejak big bang.
Beberapa ilmuwan telah menggunakan angka itu untuk mencoba dan menghitung apa yang ada di luar batas yang dapat kita lihat. Berdasarkan asumsi bahwa alam semesta memiliki bentuk melengkung, para astronom dapat melihat pola-pola yang kita lihat di alam semesta yang dapat diamati dan menggunakan model-model untuk memperkirakan seberapa jauh jarak alam semesta meluas. Satu studi menemukan bahwa alam semesta yang sebenarnya bisa setidaknya 250 kali ukuran 46,5 miliar tahun cahaya yang sebenarnya bisa kita lihat.
Tapi Kinney punya ide lain: "Tidak ada bukti bahwa alam semesta terbatas," katanya, "mungkin akan berlangsung selamanya."
Tidak ada yang mengatakan dengan pasti apakah alam semesta ini terbatas atau tidak terbatas, tetapi para ilmuwan setuju bahwa itu "benar-benar sangat besar," kata Gallagher. Sayangnya, bagian kecil yang bisa kita lihat sekarang adalah yang paling bisa kita amati. Karena alam semesta mengembang dengan kecepatan yang meningkat, tepi luar jagat raya kita yang dapat diamati sebenarnya bergerak ke luar lebih cepat daripada kecepatan cahaya. Itu berarti bahwa batas-batas alam semesta kita bergerak menjauh dari kita lebih cepat daripada cahaya yang bisa mencapai kita. Secara bertahap, sisi-sisi ini (dan restoran mana pun di sana, seperti yang ditulis oleh penulis Inggris Douglas Adams) menghilang dari pandangan.
Ukuran alam semesta, dan banyaknya yang tidak bisa kita lihat - itu merendahkan, kata Gallagher. Tetapi itu tidak menghentikannya dan para ilmuwan lainnya untuk terus mencari jawaban.
"Mungkin kita tidak akan bisa mengetahuinya. Itu bisa dilihat sebagai frustasi," kata Gallagher. "Tapi itu juga membuatnya sangat menarik."
