Mengintip Arsip Hilal ICOP: Bagaimana Catatan Penglihatan Bulan Diverifikasi

Sains bergantung pada data. Model prediktif seperti kriteria Yallop dan Odeh memang kuat, tetapi hanya sebaik observasi dunia nyata yang digunakan untuk membangun dan mengujinya. Di balik setiap peta visibilitas yang bersih terdapat catatan panjang selama puluhan tahun dari orang-orang yang berdiri di atap rumah, punggung gunung, dan garis pantai saat senja, mencatat apakah mereka bisa, atau tidak bisa, melihat bulan sabit baru.

Buku besar tersebut adalah arsip Islamic Crescents' Observation Project (ICOP), salah satu kumpulan data terpenting dalam ilmu sains hilal modern. Hilal Vision mengintegrasikan sekitar 1.000 catatan historis ke dalam platform sehingga Anda dapat melapisi laporan nyata pada peta visibilitas yang dihitung dan melihat, dari bulan ke bulan, di mana model-model tersebut berlaku dan di mana model-model tersebut gagal.

Catatan tersebut mencakup sekitar 1418 hingga 1447 H (kira-kira 1998 hingga 2026 M), dimulai dari tahun berdirinya ICOP dan berjalan hingga saat ini.

Apa itu arsip ICOP?

ICOP adalah jaringan global dari astronom amatir dan profesional berdedikasi yang telah menghabiskan lebih dari seperempat abad dengan cermat mencatat upaya mereka untuk melihat bulan sabit baru, hilal. Didirikan pada tahun 1998 oleh Mohammad Odeh, dan beroperasi di bawah payung International Astronomical Center (IAC). Pada saat tulisan ini dibuat, ini tetap menjadi upaya terkoordinasi terbesar untuk mengumpulkan data pengamatan pertama di mana pun di dunia.

Tidak seperti laporan biasa, data ICOP sangat terstruktur. Laporan biasa tidak hanya mengatakan "terlihat" atau "tidak terlihat". Laporan tersebut mencatat:

• nama pengamat dan lokasi persisnya (lintang, bujur, dan ketinggian);
• tanggal dan waktu lokal percobaan;
• bantuan optik yang digunakan (mata telanjang, teropong (binokular), teleskop, atau kamera CCD);
• kondisi langit dan atmosfer (kabut asap, awan, transparansi);
• apakah bulan sabit terlihat, tidak terlihat, atau apakah awan menghalangi penilaian sama sekali.

Perbedaan terakhir itu lebih penting daripada yang diperkirakan orang, dan kita akan kembali ke sana. Dengan mengintegrasikan arsip ini ke dalam Hilal Vision, kami membiarkan Anda melangkah mundur melalui lebih dari dua dekade sejarah pengamatan dan menjelajahi bagaimana perilaku bulan sabit yang sebenarnya, bulan demi bulan, di seluruh dunia.

Bagaimana laporan penampakan ICOP diverifikasi?

Inilah pertanyaan yang memisahkan arsip ilmiah dari kumpulan cerita rakyat. Satu klaim antusias mengenai hilal yang sangat muda, yang menurut perhitungan hampir mustahil untuk dilihat, tidak membuktikan apa-apa; apa yang membuat kumpulan data ICOP berharga adalah disiplin yang diterapkan untuk memfilter dan mengontekstualisasikan setiap laporan.

Laporan positif dan negatif sama-sama dicatat. Kebanyakan orang mengira basis data rukyat hanya menyimpan keberhasilan. Yang terjadi justru sebaliknya: laporan negatif, "Saya melihat dengan saksama di bawah langit cerah dari tempat yang bagus dan TIDAK melihatnya", secara ilmiah sama berharganya dengan laporan positif. Laporan positif memberi tahu Anda bahwa bulan sabit dapat dilihat dalam kondisi tersebut; laporan negatif memberi tahu Anda di mana letak batas visibilitas sebenarnya. Tanpa hasil negatif, model apa pun akan bias ke arah prediksi berlebih (over-prediction), karena Anda tidak akan pernah mempelajari kondisi di mana bulan sabit gagal muncul. ICOP dengan sengaja meminta dan memelihara laporan negatif, dan ini adalah salah satu alasan mengapa kumpulan data ini dipercaya.

Laporan awan dikarantina. Entri "berawan" atau "tidak diamati karena cuaca" bukan entri positif atau negatif. Informasi tersebut tidak memberikan informasi tentang hilal dan harus dikecualikan dari analisis batas visibilitas apa pun, jika tidak maka akan mencemari statistik. Menjaga hal ini sebagai kategori terpisah, alih-alih salah mengodekannya sebagai "tidak terlihat", adalah langkah kecil namun krusial dalam kebersihan data.

Laporan diperiksa silang (cross-checked) dengan ilmu fisika. Ketika laporan masuk, laporan itu dapat dibandingkan dengan geometri terkomputasi untuk lokasi dan waktu pengamat tersebut: arc of vision (ARCV/busur penglihatan), arc of light atau elongasi (ARCL), perbedaan azimuth (DAZ) dan lebar bulan sabit toposentris (W). Jika seseorang mengklaim penampakan mata telanjang pada elongasi 5 derajat, klaim tersebut berada di bawah batas Danjon (Danjon limit) dan ditandai sebagai hal yang secara fisik tidak masuk akal. Mohammad Odeh dan IAC menerapkan pengawasan ketat semacam ini, dan klaim mata telanjang yang tidak masuk akal diperlakukan dengan kehati-hatian yang sesuai, bukannya diterima begitu saja.

Dataset (kumpulan data) menyuplai kriteria, dan kriteria mengawasi dataset. Ini adalah putaran yang menguntungkan. Kriteria Odeh tahun 2004 diturunkan dari 737 catatan observasi, kira-kira setengahnya diambil dari ICOP. Catatan tersebut digunakan untuk menentukan area visibilitas V-value; model yang dihasilkan kemudian digunakan untuk mengecek kewajaran (sanity-check) laporan baru. Batas Danjon bertindak sebagai dasar (batas bawah) yang kokoh pada putaran ini: penampakan dengan mata telanjang yang diverifikasi di bawah elongasi kira-kira 7 derajat akan menjadi hal yang luar biasa, dan klaim luar biasa menuntut bukti yang luar biasa pula.

Membaca zona Yallop di dalam arsip

Saat Anda menempatkan (overlay) laporan ICOP pada peta Hilal Vision, setiap lokasi diwarnai berdasarkan zona Yallop-nya. Kesalahan paling umum yang dilakukan orang adalah membaca zona-zona ini sebagai anak tangga akumulatif "lebih besar dari". Bukan seperti itu. Zona-zona tersebut adalah pita yang saling eksklusif (mutually exclusive bands), rentang q-value yang tidak tumpang tindih, dan membacanya dengan benar adalah perbedaan antara memahami peta dan salah membacanya.

Nilai q (q-value) itu sendiri dihitung sebagai:

q = (ARCV - (11.8371 - 6.3226·W + 0.7319·W² - 0.1018·W³)) / 10

di mana W adalah lebar bulan sabit toposentris dalam arcminutes (menit busur), dievaluasi pada "waktu terbaik" Yallop (sekitar empat persembilan dari lag time/waktu jeda setelah matahari terbenam). Skor yang dihasilkan masuk ke dalam salah satu dari enam pita:

Zona F berarti bulan sabit berada di bawah batas Danjon dan tidak dapat dilihat dengan cara apa pun; itu tidak berarti "Bulan berada di bawah ufuk". Perbedaan ini membuat banyak pembaca tersandung, dan inilah kesalahpahaman yang dapat dihilangkan oleh arsip ini: Anda dapat menyaksikan laporan negatif yang diverifikasi mengelompok di zona tempat model memprediksikan kemunculannya.

Odeh V-value yang komplementer membagi visibilitas ke dalam empat area: V ≥ 5.65 (mata telanjang); 2 ≤ V < 5.65 (bantuan optik pertama, kemungkinan mata telanjang setelahnya); -0.96 ≤ V < 2 (hanya bantuan optik); dan V < -0.96 (tidak terlihat bahkan dengan bantuan optik). Batas empiris (berdasarkan observasi) bantuan optik Odeh berada pada elongasi sekitar 6.4 derajat, itulah sebabnya pencitraan CCD telah mendorong catatan dengan bantuan lebih rendah daripada yang dapat dicapai oleh mata telanjang.

Bagaimana sebenarnya rupa bulan yang diperdebatkan dalam data?

Nilai sesungguhnya dari arsip muncul di seputar bulan-bulan yang disengketakan, malam-malam ketika satu wilayah mendeklarasikan Idul Fitri atau awal Ramadan sementara wilayah tetangganya menunggu hari lain. Perselisihan ini jarang karena itikad buruk; perselisihan ini hampir selalu menyangkut hilal yang berada tepat di tepi visibilitas.

Contoh yang terdokumentasi dengan baik adalah kontroversi Syawal 1440 H (Juni 2019 M, menandai Idul Fitri di akhir Ramadan 1440 H). Pada malam 3 Juni 2019, panitia rukyatul hilal resmi di beberapa negara Teluk melaporkan terlihatnya hilal dengan mata telanjang, yang mana berarti memulai Idul Fitri sehari lebih awal dibandingkan negara tetangga. Ketika malam itu direkonstruksi kembali dalam arsip ICOP, geometri di Jazirah Arab mengungkapkan gambaran yang tidak nyaman:

• Elongasi (ARCL) sekitar 7.0 hingga 7.5 derajat. Posisi Bulan tepat berada di atas atau tepat di dalam batas mata telanjang Batas Danjon, di mana Fatoohi, Stephenson, dan Al-Dargazelli (1998) menetapkan batas sekitar 7.5 derajat. Bulan sabit pada elongasi ini mungkin dapat terlihat dalam kondisi yang luar biasa, namun bentuk bulan sabit sangat tipis dan begitu dekat dengan Matahari sehingga sedikit saja kabut asap biasanya sangat fatal.
• Arc of vision (ARCV) sekitar 3 hingga 5 derajat untuk sebagian besar lokasi Teluk. ARCV yang rendah berarti Bulan hampir tidak berada di atas Matahari saat matahari terbenam, tenggelam dalam cahaya senja dengan sangat sedikit waktu jeda (lag time) antara matahari terbenam dan bulan terbenam.
• Umur bulan sekitar 12 hingga 15 jam. Dua belas hingga lima belas jam terdengar muda tetapi hal itu, dengan sendirinya, tidak akan menepis (mengesampingkan) penampakan. Inilah tepatnya mengapa "mitos umur bulan (age myth)" menimbulkan kerusakan: orang mendengar "umur bulan adalah 14 jam" dan berasumsi bahwa hal itu menyelesaikan masalah. Padahal tidak demikian. Umur saja bukanlah parameter dalam model Yallop atau Odeh.

Arsip ICOP untuk malam itu menunjukkan beberapa laporan negatif yang cermat dari pengamat yang dilengkapi peralatan lengkap di wilayah tersebut, di samping klaim positif yang diperebutkan. Yallop q-value yang dihitung untuk sebagian besar lokasi di Teluk jatuh di Zona E atau Zona F, yang berarti model memprediksi bahwa bulan sabit tidak terlihat bahkan dengan teleskop, atau berada di bawah batas Danjon sama sekali. Ketika model dan klaim penampakan tidak sepakat pada tingkat ini, dataset (kumpulan data) ICOP menyediakan catatan ilmiah netral yang dapat digunakan untuk mengevaluasi keputusan agama. Data tidak mengadili putusan; data tersebut menetapkan apa yang secara fisik mungkin terjadi pada malam itu, dan itu merupakan kontribusi yang kuat pada perbincangan rukyatul hilal vs perhitungan hisab.

Bulan sabit termuda yang tercatat menggarisbawahi betapa tipisnya margin ini sesungguhnya: Penampakan berbantuan teropong (binokular) oleh Mohsen Mirsaeed pada tahun 2002 dicatat sekitar 11 jam 40 menit setelah konjungsi (ijtimak), sedangkan gambar CCD terkenal milik Thierry Legault dari tahun 2013 pada dasarnya ditangkap pada saat konjungsi (umur mendekati nol jam) dengan elongasi hanya sekitar 4.4 derajat, jauh di bawah batas Danjon untuk mata telanjang.

Mengapa umur bulan menjadi prediktor yang sangat buruk?

Jika Anda mengambil satu pelajaran praktis dari arsip ICOP, biarlah pelajaran tersebut adalah ini: umur Bulan, waktu yang berlalu sejak konjungsi, bukanlah sebuah parameter dalam kriteria Yallop maupun Odeh, dan seharusnya memang tidak pernah menjadi parameter.

Alasannya adalah geometri. Dua hilal pada usia yang identik dapat memiliki nilai elongasi yang sangat berbeda bergantung pada posisi Bulan di dalam orbit elipsnya. Di dekat perigee, Bulan melaju kencang melalui orbitnya dan memperoleh elongasi dengan cepat; di dekat apogee, Bulan bergerak lebih lambat. Oleh karena itu, bulan sabit berusia 18 jam di perigee mungkin jauh lebih mudah dilihat daripada bulan sabit berusia 22 jam di apogee. Umur adalah jam; visibilitas adalah masalah geometri.

Hal yang sama berlaku untuk lag time (waktu jeda) yang diisolasi. Jeda yang lama antara matahari terbenam dan bulan terbenam sangat membantu, tetapi itu saja tidak cukup; bulan sabit dapat bertahan di atas ufuk lama setelah matahari terbenam dan masih terlalu dekat dengan Matahari dalam jarak sudut total untuk dapat dilihat. Apa yang sebenarnya menentukan visibilitas adalah kombinasi dari empat parameter yang bekerja sama:

• ARCV (arc of vision): seberapa tinggi posisi Bulan di atas Matahari saat matahari terbenam.
• ARCL (arc of light): elongasi Bulan-Matahari, yang menggerakkan lebar bulan sabit dan menopang batas Danjon.
• DAZ: perbedaan azimuth antara Matahari dan Bulan.
• W: lebar bulan sabit toposentris dalam arcminutes, ketebalan dari sisa cahaya yang benar-benar ingin Anda lihat.

Paralaks toposentris menambah kerumitan lebih lanjut: paralaks horizontal Bulan sekitar 57 arcminutes menurunkan ketinggian toposentris tampaknya relatif terhadap nilai geosentris hingga kira-kira 1 derajat di dekat ufuk. Satu derajat itu saja bisa sangat menentukan. Inilah sebabnya mengapa konjungsi yang sama menghasilkan penampakan di satu negara dan langit kosong di negara lain, seperti yang dieksplorasi di mengapa bulan sabit terlihat di beberapa negara tetapi tidak di negara lain. Filter (Saring) arsip untuk satu bulan saja dan Anda akan melihat gelombang visibilitas menyapu ke arah barat saat geometri perlahan membaik.

Memvalidasi model prediktif

Ketika Anda membuka arsip Hilal Vision, Anda dapat memilih bulan historis dan menumpangkan (overlay) laporan pengamatan ICOP secara langsung ke peta visibilitas Yallop atau Odeh untuk tanggal persis tersebut. Anda akan melihat penampakan mata telanjang mengelompok di Zona A dan B, penampakan yang hanya menggunakan teleskop selaras dengan Zona C dan D, dan laporan negatif jatuh di tempat yang diprediksi oleh model bahwa tidak ada visibilitas. Ketika model dan pengamat tidak setuju, ketidaksepakatan itu sendiri adalah sebuah temuan: ini menunjukkan transparansi atmosfer yang sangat baik, klaim yang terlalu optimis, atau kejadian luar biasa yang layak untuk dipelajari.

Ini adalah metode sehari-hari di mana sains di balik bulan sabit mengalami kemajuan. Setiap bulan baru menambahkan laporan; setiap laporan memperketat atau menantang model tersebut. Kalender Hijriah tiga mesin Hilal Vision menggunakan fisika dasar yang sama, sehingga arsip dan kalender adalah dua pandangan dari satu sistem yang koheren.

Menguji batas pandangan manusia

Salah satu kegunaan yang paling berharga dari data ICOP historis adalah menyelidiki dasar kokoh di mana tidak ada bulan sabit yang dapat dilihat: batas Danjon (Danjon limit). André Danjon pertama kali melaporkan efek tersebut pada tahun 1932 dan menghitungnya pada tahun 1936 di L'Astronomie: di bawah elongasi minimum, bulan sabit tidak dapat dilihat. Ambang batas empiris (berdasarkan observasi) berada di antara sekitar 5 dan 7.5 derajat; Fatoohi, Stephenson dan Al-Dargazelli (1998) memperoleh sekitar 7.5 derajat untuk mata telanjang, sedangkan batas dengan bantuan optik lebih mendekati 6.4 derajat. Penyebab fisiknya tetap menjadi hipotesis, bukan fakta yang pasti: Danjon menghubungkannya dengan topografi bulan dan cusp foreshortening (pemendekan ujung tanduk bulan); Bradley Schaefer berargumen bahwa jatuhnya kecerahan fotometrik ke arah ujungnya; ilmuwan yang lain menunjuk pada pandangan atmosfer (atmospheric seeing) dan ambang kontras terhadap langit senja yang cerah.

Arsip secara empiris membuktikan batasan ini. Filter upaya-upaya pengamatan paling ekstrem dan Anda akan menemukan bahwa klaim mata telanjang yang diverifikasi di bawah elongasi sekitar 7 derajat hampir tidak ada sama sekali. Sementara itu, kebangkitan pencitraan CCD (kamera) terus mendorong turun rekor observasi dengan alat bantu ke titik yang lebih rendah, menangkap penampakan bulan sabit yang tidak dapat ditangkap oleh mata manusia tetapi dapat dihasilkan oleh sensor eksposur panjang dari cahaya yang menyilaukan.

Warisan data, dan cara menggunakannya

Memiliki catatan sejarah ini memiliki fungsi lebih dari sekadar memvalidasi matematika; namun juga mendidik komunitas. Dengan mempelajari bulan-bulan sebelumnya di mana kalender diperdebatkan, Anda dapat melihat secara objektif apa yang secara ilmiah mungkin terjadi pada malam-malam itu, terpisah dari keputusan agama yang mengikutinya. Hal tersebut adalah kontribusi berbasis bukti yang tenang terhadap percakapan yang terlalu sering memanas.

Anda bisa menggunakan arsip ini sekarang: hitunglah prediksi hilal Anda sendiri untuk bulan baru mendatang di moonsighting.live, lalu catat apa yang Anda lihat setelah matahari terbenam. Laporan Anda akan bergabung dengan catatan ilmiah yang sama yang mendasari kriteria Odeh. Jika Anda baru memulai, panduan pemula kami untuk menemukan bulan sabit akan mempersiapkan Anda, dan dasbor bulan (moon dashboard) akan menampilkan fase dan geometri bulan saat ini secara ringkas. Anggota Pro mendapatkan akses ke overlay tutupan awan dan arsip ICOP yang lebih lengkap, yang sangat berharga untuk merekonstruksi kembali secara detail bulan-bulan di masa lalu yang disengketakan.

Arsip ICOP merupakan bukti nyata dari dedikasi pengamat hilal di seluruh penjuru dunia, yang menatap ufuk barat saat senja agar kita dapat memiliki kalender yang dilandasi oleh perpaduan antara keyakinan dan ilmu fisika.

Referensi dan bacaan lebih lanjut

• Yallop, B.D. (1997). A Method for Predicting the First Sighting of the New Crescent Moon. HM Nautical Almanac Office, NAO Technical Note No. 69.
• Odeh, M.Sh. (2004). "New Criterion for Lunar Crescent Visibility." Experimental Astronomy. (Odeh mendirikan ICOP pada 1998; kriterianya diturunkan dari 737 rekaman observasi, setengahnya berasal dari ICOP.)
• Danjon, A. (1932, 1936). L'Astronomie. (Laporan pertama dan proses kuantifikasi berturut dari batas Danjon.)
• Fatoohi, L.J., Stephenson, F.R. & Al-Dargazelli, S.S. (1998). "The Danjon limit of first visibility of the lunar crescent." The Observatory.
• Kasten, F. & Young, A.T. (1989). On atmospheric air-mass at low altitudes; Bennett (1982) and Saemundsson on atmospheric refraction.
• Sachs, A. & Hunger, H. Astronomical Diaries and Related Texts from Babylonia.
• Islamic Crescents' Observation Project / International Astronomical Center: astronomycenter.net.

Langit cerah dan selamat melakukan rukyat.