TUGAS MATA KULIAH IPBA FISIKA UNNES

1. GALAKSI DAN ALAM
SEMESTA
KELOMPOK 11
Anggota :
1. Satrio Abdurrahman (4201412018)
2. Ridho Adi Negoro (4201412084)
3. Ajeng Rizki R (4201412026)
4. Erni Sri P (4201412080)

2. ASAL USUL ALAM SEMESTA
Manusia telah dikaruniai akal budi, maka
sebagai makhluk yang berakal budi inilah
membedakan manusia dengan ciri-ciri
makhluk lain.
Manusia sebagai salah satu penghuni alam
semesta selalu tergoda oleh rasa ingin tahu
untuk mencari keterangan tentang segala
sesuatu yang pernah dilihat dan dialami di
alam sekitarnya. Mengamati bola langit
memancing rasa ingin tahu rahasia alam
semesta itu

3. Para ahli astronomi tidak jemu-jemu
mengamati bola langit, karena
memperoleh keasyikan yang
mempesona . Dari langit diperoleh
berbagai pesan dari beraneka ragam
cahaya benda-benda langit yang
ditangkap tersebut timbullah berbagai
teori tentang asal-usul terjadinya alam
semesta.

4. a. Asal Usul Alam Semesta
1) Pandangan Yunani Kuno
- Bumi diatur oleh beberapa dewa, di antaranya
Dewa Zeus sebagai Dewa Guntur dan Helios
sebagai Dewa Matahari
- Phytagoras (2500 th yang lalu) “Bumi seperti
bola tanpa ujung pangkal”
- Aristoteles (200 th setelah Phytagoras) “di atas
bumi terdapat delapan langit yang terdiri dari
kristal kaca tembus cahaya (teori kosmos)”
- Ptolomeus (100 th setelah aristoteles) “benda-
benda langit itu semua beredar mengelilingi bumi
pada ruang yang kosong”.

5. 2) Pandangan Lebih Maju di luar Yunani
 Copernicus (1473-1543) “Hanya bulan saja
yang betul-betul beredar mengelilingi bumi.
Sedangkan planet lain tidak, tetapi
semuanya beredar mengelillingi matahari”.
 Galileo Galilei
- Jupiter bukan hanya sebuah titik cahaya
kecil, melainkan berupa bola besar dengan
empat buah pengiringnya
- Ia menemukan jalur hitam di permukaan
bulan dan diduga laut atau samudra
- Menyetujui pandangan Copernicus

6. 3) Pandangan Modern Terhadap Asal
Usul Alam Semesta
Kosmogoni : ilmu yang mempelajari
tentang asal usul alam semesta
Kosmologi : ilmu yang mempelajari
asal usul alam semesta, evolusi , isi
alam semesta dan organisasinya

7. 2 golongan besar materi yang
memperkirakan terjadinya tata surya
a)Tata surya berasal dari
materi yang sebagian
materinya terlepas dan
menjadi planet-planet dan
satelit-satelit

8. (1)Teori pasang surut ( Jeans 1901)
ada bintang besar mendekati matahari,
sehingga timbul efek pasang pada kabut matahar.
Akibat daya tarik bintang tadi, sebagian massa
matahari tertarik dan lepas dari matahari dan
selanjutnya mendingin dan terbentuk planet-planet
dan satelit-satelit tata surya

9. 2) Teori Bintang Kembar
Matahari adalah bintang kembar,
kemudian satu bintang meledak dan
pecahannya mendingin membentuk
planet-planet dan satelit-satelit.

10. (b) Teori tata surya berasal dari kabut asal
atau nabula, yang terdiri dari Helium dan
Hidrogen
(Teori Nebula) (Immanuel Kant 1755 dan Pierre de
Laplace 1769)
(1)Teori Nebula Kant
Menyatakan bahwa diangkasa beisi berbagai macam
gas. Gas-gas yang massanya besar menarik gas-
gas yang ada disekelilingnya.

11. (2) Teori Nabula Laplace
Inti dari teori ini hampir sama dengan
teori nebula kant. Karena
perputarannya maka nebula yang
berputar itu menjadi pipih seperti
piringan yang dikenal sebagai “kabut
pilin”.

12. Fred Hoyle dan Hannes Alfven (1950-
an) yang menjelaskan perlambatan
perputaran matahari, yatiu karena
medan magnnetik yang
menghubungkan matahari dengan
piringan gas yang berputar
bersamanya memindahkan momen
sudut putar dari matahari ke planet-
planet bertambah sedangkan
kecepatan matahari sendiri berkurang.

13. Sejak tahun 1940-an alam semesta
telah diterangkan dengan tiga buah
model atau teori. Ketiga-tiganya telah
sepakat mengenai azas yang sama,
yaitu bahwa alam semesta itu memuai.

14. 3 teori-teori alam semesta
a) Teori keadaan tetap (steady-state theory)
 Fred Hoyle, Herman Bondi dan Thomas Gold
“Alam semesta sama dimanapun dan
bilamanapun juga”
 Alam semesta sebagai tak berawal dan tak
berakhir, alam semesta lebih kurang sama,
bukan hanya di mana-mana, tetapi juga setiap
saat.
 Bondi dan Gold
“ segala sesuatu di alam semesta ini kelihatannya
tetap sama meskipun galaksi-galaksi saling
menjauh satu dengan yang lain”

15. • Menurut teori ini alam semesta tak
terhingga besarnya dan tak
terhingga tuanya, atau dengan kata
lain tanpa awal dan tanpa akhir.

16. (b) Teori dentuman besar lahir dari hasil pemikiran
ahli astrofisika George Gamow, ahli fisika Amerika
kelahiran Rusia, dengan beberapa rekannya seperti
Ralph Alpher, Hans Bethe dan Robert Herman pada
akhir tahun 1940-an. Gamow mengemukakan
gagasan bahwa seluruh bahan dan tenaga dalam
alam semesta pernah pernah terpadu dalam satu
bola raksasa. Bola yang terdiri dari neutron dan
tenaga pancaran ini dinamainya “Ylem: (baca:
ailem).

17. Menurut aliran ini ada dua masa penting
yang berlangsung selama sejarah awal alam
semesta:
• Era radiasi dari saat alam semesta baru
lahir sedetik sampai sejuta tahun
kemudian.
• Era pendinginan dari alam semesta
berumur sejuta tahun dan terus berlanjut
selama gerak memuai alam semesesta
yang diikuti dengan alam senyap gema
sisa dentuman dosa. Sisa gema itu akan
tertangkap dalam bentuk radiasi bersuhu 5
K.

18. Menurut ahli fisika partikel Alan Guth,
setelah dentuman besar, kecepatan
pemuaian alam semesta terus menerus
berkurang, namun ada suatu masa di
mana gerak tersebut mengalami
peristiwa peralihan yang tidak serempak
membentuk gelembung-gelembung
dalam ruang besar yang memuai. Energy
yang dilepaskan pada masa peralihan ini
menurut persamaan medan Einstein
bersifat mendorong alam semesta untuk
memuai

19. Dari hasil pengamatan tersebut Hubble
dan rekannya Milton Humason
menggambarkan hubungan antara
kecepatan radial dan jarak kelompok-
kelompok galaksi yang bergerak makin
menjauh. Selanjutnya Hubble
menyimpulkan bahwa makin jauh
jarak galaksi, makin cepat galaksi itu
bergerak menjauhi kita

20. Kemudian pada tahun 1965, dua insinyur Arno
Penzias dan Robert Wilson secara kebetulan
menemukan radiasi gelombang mikro yang
diramalkan oleh Aplher dan Herman 17 tahun
yang lalu. Dengan demikian ternyata dasar-
dasar teori dan pembuktian yang mendukung
teori dentuman besar daripada teori keadaaan
tetap, sehingga orang cenderung menerima
teori dentuman besar. Dari pertentangan kedua
teori pembentukan alam semesta itu timbul
pendapat uang dapat dikatakan sebagai teori
yang ketiga.

21. c) teori osilasi (oscillation theory)
pendapat ini juga disebut teori alam semesta berayun
uang berpendirian bahwa semua materi bergerak saling
menjauhi dan bermula dari massa termampat. Materi itu
akhirnya melambat yang pada suatu saat akan lebih
lambat dari kecepatan lepas kritis, dan mulai mengkerut
lagi akibat adanya gaya gravitasi. Materi tersebut akan
termampat dan meledak lagi yang dilanjutkan dengan
pemuaian lagi. Dalam proses itu tidak ada materi yang
rusak ataupun tercipta, melainkan hanya berubah
tatanannya atau hanya mengalami goyangan
(oscillation), dengan demikian teori itu merupakan teori
yang mempertahankan bahwa semesta itu terhingga
dan bukan tak terhingga.

22. Pengujian model-model alam
semesta
1. Teori Keadaan Tetap
 Suatu petunjuk yang menyatakan bahwa teori
keadaan tetap itu mungkin tidak benar didapat dari
quasar. Jika quasar mengikuti hubungan jarak dan
kecepatan seperti halnya galaksi, maka penyebaran
quarsa di antariksa seragam dan sejalan dengan
keadaan tetap. Tetapi Mr. Schmidt ternyata
menemukan bahwa quasar hanya menyebar pada
jarak yang jauh, atau menyebar pada jarak yang
hampir secara keseluruhan menggambarkan gejala
yang terjadi dahulu kala dalam sejarah alam semesta.
Jika quasar dianggap sebagai bahan yang terdapat
pada awal terjadinya alam semesta, maka sewajarnya
sekarang hanya tinggal sedikit sekali, tetapi nyatanya
justru sangat banyak

23. Hal lain yang diramalkan oleh keadaan
tetap ialah jarak rata-rata antar galaksi
tidak berubah dan selalu sama untuk
galaksi-galaksi pada berbagai jarak.
Dengan ditangkapnya sinyal-sinyal radio
kosmis yang sangat lemah, maka
mungkin terdapat sumber-sumber radio
kosmis yang sanga jauh berupa galaksi
atau kumpulan galaksi. Ini menyatakan
bahwa agaknya teori keadaan tetap tidak
benar dan kurang dapat dipertahankan.

24. 2. Teori Dentuman Besar
 radiasi yang dipancarkan oleh sisa bola api yang
mempunyai sifat seperti gelombang radio yang seolah-olah
dipancarkan oleh benda hitam yang suhunya beberapa
derajat di atas 0 K. Gelombang ini tentunya sudah sampai
ke bumi. Nyatanya tidak ada asal-usul yang unik dari
pengembangan alam semesta dimanapun di antariksa.

25.  Penzias dan Wilson ternyata
menemukan gelombang yang
rupanya datang dari segala arah
seakan-akan seluruh bola langit
memancarkan radiasi itu.

26. Dari arah datangnya radiasi, kita mengharapkan
dapat menemukan pusat alam semesta, tetapi
karena radiasi ditangkap dari segala arah maka
disimpulkan bahwa pusat alam semesta maupun
asal-usulnya ada di sekeliling kita.
Pada kenyataannya berdasarkan hasil
pengukuran ditunjukkan bahwa latar belakang
gelombang mikro itu sama intensitasnya
meskipun dideteksi dari arah yang berbeda di
angkasa. Jadi jika kita secara tepat dapat
mengintepretasikan hasil pengamatan itu, maka
kita sesungguhnya dapat mendekteksi dentuman
besar itu dan pada saat itu teori keadaan tetap
menjadi gugur.

27. GALAKSI
Edwin Hubble
menemukan bahwa alam
semesta adalah milyaran
galaksi

28. Pengertian Galaksi

29. Galaksi adalah sekelompok
bintang yang membentuk suatu
sistem, terdiri atas lebih dari satu
benda angkasa yang berukuran
besar dan dikelilingi oleh benda-
benda angkasa lainnya sebagai
anggota galaksi yang beredar
mengelilingi secara teratur.

30. Dalam ilmu astronomi,
pengertian galaksi adalah suatu
sistem yang terdiri dari bintang,
debu, dan gas yang amat luas, di
mana anggotanya memiliki gaya
tarik menarik (gravitasi)

31. Hipotesa Terjadinya
Galaksi

32. Claudius Ptolemaeus

36. Hipotesis Fowler ( 1957 )
Menurut Fowler, 12000 juta tahun yang lalu galaksi kita
tidaklah sepeti sekarang ini, bentuknya berupa kabut gas
hidrogen yang sangat besar yang bentuknya berada diluar
angkasa. Ia bergerak perlahan mengadakan rotasi sehingga
keseluruhannya berbentuk bulat. Karena gaya beratnya ia
mengadakan kontraksi. Pada bagian yang berkisar lambat dan
mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-
bintang itupun semakin turun temperaturnya setelah
berpuluh-puluh ribu tahun. Ia mempunyai bentuk yang
dikatakan tetap, seperti halnya matahari, hipotesis itu
diyakinkan oleh suatu observasi yang ditujukan pada pusat
galaksi, tempat dilahirkannya bintang baru, baik secara
perlahan-lahan maupn secara eksplosif

37. Terdapat dua pendapat pada penciptaan alam semesta dari
sudut ilmu pengetahuan modern.
• Pertama : alam semesta tidak diciptakan, artinya alam
semesta ini terjadi karena suatu yang kebetulan yairu
merupakan sekumpulan zat yang konstant, stabil dan tidak
berubah.
• Kedua : alam semesta ini di ciptakan . setelah dilakukan
observasi dan pengambilan experiment-experiment dan
juga melalui perhitungan fisika, terbukti bahwa alam
semesta memiliki suatu awal dari ledakan dahsyat (Big
Bang)

38. PERTENTANGAN DUA PIHAK

39. Pendapat Kelompok Chaostic
Pendapat ini dikemukakan oleh
kelompok sarjana kosmologi modern
yakin bahwa karena ledakan (Big
Bang) itu seluruhnya porak-poranda,
hancur berantakan (chaos). Tetapi
secara perlahan-lahan menurut selama
waktu periode yang lama sampai
menjadi satu alam yang homogeny
seperti keadaan sekarang.

40. Pendapat Kelompok Quiescent
• Pendapat ini dikemukakan oleh sekelompok sarjana
kosmologi yang percaya bahwa alam sebenarnya
mempunyai suatu jumlah kecil kondisi yang inhomogenis
yang lambat laun berkembang membentuk galaksi-galaksi
dalam suasana tidak bergerak atau diam (quiescent). Dasar
teori kelompok ini adalah kita harus dan terpaksa
menyebut fluktuasi (fluctuate = berubah-ubah) tentu yang
sampai kinipun tidak berhasil dan tidak dapat
menemukannya. Para sarjana kosmologi umumnya
menanamkan flultuasi ini sebagai ketidakstabilan
gravitasional.

41. GALAKSI ?
adalah sebuah sistem perbintangan
yang maha luas yang di dalamnya
terdapat jutaan bahkan miliaran
bintang beserta benda-benda langit
lainnya sebagai anggota yang beredar
mengelilingi pusat dengan gerakan
yang teratur.

42. GALAKSI ?
Galaksi adalah suatu kabut gas pijar yang sangat
besar, dikelilingi oleh kelompok-kelompok bintang
yang sangat dekat satu sama lain (cluster) dan
juga dikelilingi olah gumpalan-gumpalan kabut
gas pijar yang lebih kecil dari pusatnya (nebula)
dan tebaran ribuan bintang.
Di dalam galaksi terdapat peredaran benda-benda
langit (Matahari dan bintang-bintang lainnya)
mengelilingi pusat Galaksi.
Galaksi ternyata tidak hanya satu, tetapi beribu-
ribu jumlahnya, salah satunya adalah Galaksi
Bima Sakti yang merupakan galaksi dimana Bumi
berinduk

43. Diperkirakan bahwa alam semesta
mengandung 100 miliar galaksi yang
masing-masing rata-rata terdapat 100
miliar bintang.
Diameter galaksi merentang dari
3.000 sampai dengan 500.000 ribu
tahun cahaya

44. Ciri-ciri Galaksi
Galaksi-galaksi mempunyai cahaya sendiri sehingga bukan cahaya
fluorescensi atau cahaya pantulan, dan cahaya itu member spectrum
serap yang menunjukkan bahwa benda penyinarnya itu adalah benda
padat yang diliputi oleh gas-gas.
Jarak antara galaksi yang satu dengan galaksi yang lain sejauh jutaan
tahun cahaya.
Galaksi-galaksi lain dapat terlihat berada diluar galaksi bima sakti.
Galaksi-galaksi mempunyai bentuk-bentuk tertentu.

45. Bentuk Galaksi
Bentuk
Galaksi
Spiral
Tak
beraturan
Elips

46. Galaksi Spiral
• 80% dari jumlah galaksi berbentuk
spiral
• Terlihat seperti pusaran api raksasa

47. • Lengkungan-
lengkungan spiral
yang keluar dari
sebuah nucleus
atau pusat galaksi
yang terang.
Normal
• Lengkungan keluar
dari tepi-tepi paling
ujung dari sebuah
palang pada
nukleusnya.
Berpalang

48. Bagian-bagian Galaksi Spiral

49. Galaksi Elips
• 17% dari jumlah galaksi berbentuk elips
• Terlihat seperti bola lonjong yang besar

50. Galaksi Tak Beraturan
• 3% dari jumlah galaksi yang
diketahui
• Terlihat sebagai gumpalan atau
onggokan bintang

52. Galaksi dalam berbagai bentuk warna dan ukuran

53. Contoh-contoh Galaksi:
• Galaksi Spiral
• Galaksi Elips
• Galaksi lentikular
• Galaksi Tak Beraturan

54. GALAKSI SPIRAL
Galaksi spiral memiliki lengan-lengan spiral
yang berada di intinya Galaksi spiral
dikelompokkan lagi menjadi Sa, Sb, dan
Sc menurut ukuran inti dan bentuk lengan
spiralnya. Bimasakti merupakan galaksi
spiral Sb.

55. CONTOH GALAKSI SPIRAL
Bimasakti (Milky Way)

56. Bimasakti dari samping

57. Andromeda

58. NGC 1232

59. Galaksi Seyfert NGC 7742
(spiral dgn inti sangat terang)

60. GALAKSI ELIPS
Galaksi Elips (E) memiliki bentuk spheroidal
yang memipih ke arah tepi.

61. Contoh Galaksi ELips

62. GALAKSI LENTIKULAR
Galaksi lentikular
memiliki kemiripan
dengan galaksi elips,
namun memiliki
pusat yang menonjol
seperti pada galaksi
spiral.

63. Contoh Galaksi Lentikular
Sombrero di Virgo

64. GALAKSI TIDAK BERATURAN
Galaksi tidak beraturan tidak memiliki inti,
lengan ataupun bentuk khusus. Galaksi
tidak beraturan tipe I (Irr I) tidak memiliki
struktur apapun, adapun tipe II (Irr II)
masih menunjukkan struktur yang

65. Contoh Galaksi Tidak Beraturan
Awan Magellan Besar

66. • Sekitar 60 % galaksi yang teramati
berbentuk spiral.
• 20 % lentikular
• 15 % elips
• 3% - 5% tidak beraturan

67. ROTASI GALAKSI
• Bumi berotasi sekali setiap
24 jam, dengan kecepatan
1.670 km/jam (464
m/dtk).
• Berevolusi mengelilingi
matahari stp th dg kec
107.000 km/jam,
berpindah sejauh2,5 jt km
per hari.
• Matahari mengelilingi pst
galaksi dg kec 1 jt
km/jam,mmrlkan 220 jt th
utk mnyel. 1x revolusi.
• Sjk keberadaannya, tata
surya baru menyelesaikan
20 kali putaran
mengelilingi pusat
Bimasakti

68. Pertanyaan
1. Agnes Yusti W (4201412108)
Apakah bentuk galaksi dapat
berubah dari elips menjadi
bentuk lain?
2. Nadia Wahyu L (4201412090)
Tatasurya mengorbit matahari.
Galaksi mengorbit apa?