Usia Alam Semesta yang Terbatas
Alasan pertama mengapa langit malam gelap adalah karena alam semesta tidaklah tak terbatas dalam usia, melainkan memiliki permulaan. Teori Big Bang, yang kini diterima secara luas, menjelaskan bahwa alam semesta bermula sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu.
Ini berarti cahaya dari bintang atau galaksi yang sangat jauh, yang jaraknya lebih dari 13,8 miliar tahun cahaya, belum sempat mencapai Bumi. Kita hanya bisa melihat objek-objek dalam “alam semesta teramati” kita, yang merupakan batas seberapa jauh cahaya dapat menempuh perjalanan sejak Big Bang.
Meskipun alam semesta mungkin secara spasial tidak terbatas, fakta bahwa ia memiliki usia yang terbatas secara efektif membatasi jumlah cahaya yang bisa mencapai kita. Jarak terjauh yang bisa kita lihat hanyalah sejauh mana cahaya memiliki waktu untuk melakukan perjalanan.
Ekspansi Alam Semesta dan Efek Redshift
Alasan kedua, dan tak kalah pentingnya, adalah alam semesta terus mengembang. Penemuan Edwin Hubble pada tahun 1920-an menunjukkan bahwa galaksi-galaksi menjauh dari kita, dan semakin jauh galaksi itu, semakin cepat ia menjauh.
Fenomena ini dikenal sebagai redshift atau pergeseran merah. Saat sumber cahaya menjauh dari pengamat, gelombang cahayanya meregang, menyebabkan panjang gelombangnya memanjang dan bergeser ke arah ujung merah spektrum elektromagnetik.
Pergeseran merah ini memiliki dua efek krusial. Pertama, energi foton cahaya berkurang, membuatnya terlihat lebih redup. Kedua, cahaya dari galaksi yang sangat jauh dapat bergeser keluar dari spektrum cahaya tampak sama sekali, menjadi gelombang inframerah, gelombang mikro, atau bahkan gelombang radio yang tidak dapat dilihat oleh mata telanjang kita.
