Gelombang Elektromagnetik

Sumber informasi utama dalam mempelajari alam semesta adalah gelombang elektromagnetik. Gelombang ini terdiri dari berbagai jenis gelombang yang biasanya dikelompokkan dalam 7 kelompok, yaitu gelombang radio,gelombang mikro, gelombang inframerah, gelombang cahaya tampak, gelombang ultraviolet, gelombang sinar X dan gelombang sinar gamma. Tabel di bawah ini memberi rincian dari berbagai gelombang tersebut

Jenis Gelombang	Pembagian	Frekuensi	Panjang Gelombang	Energi
Sinar Gamma		> 30 Ehz	< 10 pm	> 124 keV
Sinar X	Hard X-Ray	3 EHz – 30 Ehz	100 – 10 pm	12,4-124 keV
	Soft X-Ray	30 PHz – 3 Ehz	10 nm – 100 pm	124 eV – 12,4 keV
Ultra Violet	Extreme UV	3 PHz – 30 PHz	100 nm – 10 nm	12,4 – 124 eV
	Near UV	789 THz – 3 PHz	380 nm – 100 nm	3 – 12,4 eV
Cahaya Tampak	Violet	668-789 THz	450-380 nm	1,24 – 3 eV
	Biru	631-668 THz	475-450 nm
	Cyan	606-631 THz	495-476 nm
	Hijau	526-606 Tz	570-495 nm
	Kuning	508-526 THz	590-570 nm
	Jingga/Oranye	484-508 THz	620-590 nm
	Merah	400-484 THz	750-620 nm
Inframerah	Near Infrared	30 THz – 400 THz	5 μm – 700 nm	124 meV – 1,24 eV
	Mid Infrared	3 THz – 30 THz	(25-40) – 5 μm	12,4 – 124 meV
	Far Infrared	300 GHz – 3 THz	(200-350)–(25-40) μm	1,24 – 12,4 meV
Gelombang Mikro	Extremely High Frekuency (EHF)	30 GHz – 300 GHz	1 cm – 1 mm	124 μeV – 1,24 meV
	Super High Frequency (SHF)	3 GHz – 30 GHz	10 cm – 1 cm	12,4 – 124 μeV
	Ultra High Frequency (UHF)	300 MHz – 3 GHz	1 m – 10 cm	1,24 – 12,4 μeV
Gelombang Radio	Very High Frequency (VHF)	30 MHz–300 MHz	10 m – 1 m	124 neV – 1,24 μeV
	High Frequency (HF)	3 MHz – 30 MHz	100 m – 10 m	12,4 neV – 124 neV
	Medium Frequency (MF)	300 kHz – 3 MHz	1 km – 100 m	1,24 neV – 12,4 neV
	Low Frequency (LF)	30 kHz – 300 kHz	10 km – 1 km	124 peV – 1,24 neV
	Very Low Frquency (VLF)	3 kHz – 30 kHz	100 km – 10 km	12,4 – 124 peV

Pada beberapa referensi, nilai-nilai pada tabel di atas ada perbedaan meskipun kecil. Dalam astronomi gelombang mikro kadang-kadang dimasukkan ke dalam kelompok gelombang radio. Khusus untuk gelombang cahaya tampak biasanya dinyatakan dalam satuan Amstrong (1 Å = 10^-10 m), atau besarnya diantara 4500 Å – 7500 Å. Hubungan frekuensi dengan panjang gelombang dari gelombang elektromagnetik adalah sbb. :  c = λ.f, dengan c adalah kecepatan cahaya (c = 2,9979  x 10⁸ m/s), λ adalah panjang gelombang dan f adalah frekuensi gelombang.

Dari berbagai jenis gelombang elektromagnetik ini, ternyata seluruhnya dipancarkan oleh sebuah bintang dan seluruh benda-benda di alam semesta, bahkan alam semesta sendiri memberikan pancaran gelombang elektromagnetik yang disebut Radiasi Latar Belakang meskipun dengan intensitas yang berbeda-beda untuk setiap panjang gelombangnya. 

Sebagai contoh misalnya Bintang Betelgeuse, salah satu bintang yang terang di rasi Orion, adalah sebuah bintang yang memiliki temperatur efektif sekitar 3500 K, dan bintang dengan suhu tersebut memancarkan seluruh gelombang elektromagnetik tetapi intensitas maksimum yang dipancarkan berada pada panjang gelombang infra merah yang dekat ke warna merah, sehingga dengan mata telanjangpun kita dapat melihat bintang ini berwarna kemerahan. 

Hal ini berbeda dengan bintang Rigel yang sama-sama merupakan bintang yang terang di rasi Orion, memiliki temperatur efektif sekitar 11.000 K, tentu saja memancarkan seluruh gelombang elektromagnetik juga, tetapi intensitas maksimum yang dipancarkan berada pada panjang gelombang ultra violet yang dekat ke warna biru sehingga dengan mata telanjangpun kita bisa melihat bintang ini berwarna kebiruan.

Rasi Orion, dengan dua bintang terterangnya, Betelgeuse yang kemerahan dan ditunjukkan oleh panah di atas dengan Rigel yang kebiruan ditunjukkan oleh panah di bawah 

Selain bintang, materi antar bintang yang berupa gas atau debu yang dingin juga memancarkan gelombang elektromagnetik terutama dalam daerah panjang gelombang radio. Inti galaksi yang sangat aktif dapat memancarkan gelombang sinar X atau sinar Gamma, bintang ganda yang salah satu pasangannya adalah black hole dapat memancarkan  sinar X, Bintang-bintang muda yang terbentuk di dalam materi antar bintang yang pekat sehingga tidak bisa dilihat teleskop optik mampu terlihat oleh teleskop yang menangkap radiasi inframerah. Jadi betapa banyaknya informasi yang kita terima jika kita mampu menangkap dan menganalisis seluruh panjang gelombang yang ada.

Gelombang elektromagnetik dari seluruh alam semesta

Galaksi Bima Sakti yang difoto dalam berbagai macam panjang gelombang, memberikan informasi yang semakin lengkap tentang galaksi kita ini

Betapa besar kekayaan alam semesta yang bisa digali melalui analisis gelombang elektromagnetik. Meskipun ada  hambatan yang cukup besar, yaitu ternyata atmosfer Bumi tidak mengijinkan banyak gelombang elektromagnetik melewatinya hingga sampai ke teleskop atau mata pengamat yang ada di Bumi. Atmosfer Bumi hanya mengijinkan gelombang cahaya tampak dan gelombang radio saja yang lewat (disebut jendela radio dan jendela optik). Meskipun biayanya miliaran dolar, manusia dengan segala keingintahuannya akan alam semesta meluncurkan berbagai macam satelit dan teleskop ke ruang angkasa agar dapat menangkap kekayaan alam semesta yang disampaikan melalui gelombang elektromagnetik yang tersebar di ruang angkasa.

Jendela optik pada atmosfer Bumi (Kredit: Wikipedia)