Pertanyaan tentang bagaimana alam semesta dimulai, bagaimana ia berevolusi, dan ke mana arahnya adalah pertanyaan fundamental yang manusia tanyakan sejak dulu. Ilmu kosmologi adalah cabang ilmu yang secara khusus mendedikasikan dirinya untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Bidang ini mengkaji alam semesta secara keseluruhan, mencoba mengungkap rahasia yang paling mendasar dari keberadaan kita.
Landasan utama dari kosmologi modern adalah teori Big Bang. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta dimulai dari satu titik yang sangat panas dan padat sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, dan sejak saat itu terus mengembang. Bukti dari teori ini termasuk radiasi latar belakang kosmik (Cosmic Microwave Background/CMB) yang merupakan sisa panas dari Big Bang itu sendiri.
Salah satu fokus utama dalam kosmologi adalah memahami komposisi alam semesta. Para ilmuwan telah menemukan bahwa hanya sekitar 5% dari alam semesta terdiri dari materi biasa (bintang, planet, gas). Sisanya adalah materi gelap dan energi gelap, dua entitas misterius yang masih belum sepenuhnya kita pahami. Mereka tidak memancarkan cahaya, sehingga sulit untuk dideteksi.
Materi gelap, yang membentuk sekitar 27% alam semesta, tidak berinteraksi dengan cahaya, tetapi keberadaannya dapat dideteksi dari efek gravitasinya. Materi gelap bertanggung jawab untuk menahan galaksi agar tidak hancur saat berputar dengan kecepatan tinggi. Tanpa materi gelap, galaksi-galaksi akan terurai. Jadi, materi gelap adalah “lem” gravitasi kosmik.
Energi gelap, yang membentuk sekitar 68% alam semesta, adalah kekuatan yang bahkan lebih misterius. Energi gelap diyakini bertanggung jawab atas percepatan ekspansi alam semesta. Alih-alih melambat, ekspansi alam semesta justru semakin cepat. Pemahaman tentang energi gelap adalah salah satu tantangan terbesar dalam kosmologi saat ini.
Kosmologi juga mencoba memprediksi masa depan alam semesta. Apakah ekspansi akan terus berlanjut tanpa batas, atau suatu hari nanti alam semesta akan mulai mengerut kembali? Dengan mengukur tingkat ekspansi dan jumlah materi serta energi di dalamnya, para ilmuwan dapat membuat model yang berbeda-beda tentang nasib alam semesta.