Categories: Astronomi

Materi Gelap dan Energi Gelap: Apakah benar-benar ada?

Selama mendekati satu abad, materi gelap dan energi gelap menjadi salah satu misteri terbesar astronomi.

Para periset menduga bahwa alam semesta mengandung lebih banyak materi yang tidak dapat diamati secara langsung, yang kita kenal sebagai “materi gelap”.

Mereka juga mengemukakan adanya “energi gelap” yang lebih kuat daripada daya tarik gravitasi.

Kedua hipotesis ini, telah lama diperdebatkan, digunakan untuk menjelaskan pergerakan bintang-bintang di galaksi dan percepatan ekspansi alam semesta.

Namun – menurut seorang peneliti di University of Geneva (UNIGE), Swiss – konsep ini mungkin tidak berlaku lagi: fenomena yang mereka gambarkan seharusnya dapat dijelaskan tanpa adanya konsep tersebut.

Penelitian ini dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal.

Penelitian mengeksploitasi model teoretis baru berdasarkan skala invarian ruang hampa, yang berpotensi memecahkan dua misteri terbesar astronomi tersebut.

Asal usul konsep materi gelap dan energi gelap

Pada tahun 1933, astronom Swiss Fritz Zwicky membuat sebuah penemuan yang membuat dunia terdiam: di sana ada, yang secara substansial lebih banyak materi di alam semesta daripada yang bisa kita lihat.

Para astronom menyebut materi yang tidak diketahui ini sebagai “materi gelap”.

Materi gelap dianggap sebagai sebuah konsep yang sangat penting pada tahun 1970an, ketika astronom AS Vera Rubin menyerukan penggunaan konsep materi misterius ini untuk menjelaskan pergerakan dan kecepatan bintang-bintang.

Para ilmuwan kemudian mencurahkan banyak sumber daya untuk mengidentifikasi materi gelap – di luar angkasa, di lapangan dan bahkan di CERN – namun tidak berhasil.

Baca juga : Dark Matter: Teori Baru Tentang Asal Usul Materi Gelap

Pada tahun 1998 terjadi kegemparan kedua: tim ahli astrofisika Australia dan AS menemukan konsep percepatan perluasan alam semesta, sehingga mereka dianugerahi Hadiah Nobel untuk Fisika di tahun 2011.

Namun, terlepas dari sumber daya yang sangat besar yang telah diimplementasikan, tidak ada satu pun teori atau pengamatan yang mampu mendefinisikan energi gelap yang diduga lebih kuat daripada daya tarik gravitasi Newton.

Singkatnya, materi gelap dan energi gelap adalah dua misteri yang membuat para astronom bingung selama 80 tahun dan terus berlanjut 20 tahun.

Sebuah model baru berdasarkan skala invariansi ruang hampa

Cara kita menerangkan alam semesta dan sejarahnya digambarkan dengan persamaan relativitas umum Einstein, gravitasi universal Newton dan mekanika kuantum.

Konsensus model saat ini adalah terjadinya sebuah ledakan besar (big bang) yang kemudian diikuti dengan suatu perluasan atau ekspansi.

“Dalam model ini, ada sebuah hipotesis awal yang belum diperhitungkan, menurut pendapat saya,” ujar André Maeder, profesor kehormatan di Departemen Astronomi di Fakultas Ilmu Pengetahuan UNIGE.

“Maksud saya, skala invarian ruang hampa, dengan kata lain, ruang hampa dan propertinya tidak berubah setelah dilatasi atau kontraksi.”

Ruang hampa memainkan peran primordial dalam persamaan Einstein karena beroperasi dalam kuantitas yang dikenal sebagai “konstanta kosmologis,” dan model alam semesta yang dihasilkan bergantung padanya.

Berdasarkan hipotesis ini, Maeder sekarang memeriksa kembali model alam semesta, dan menunjukkan bahwa skala invarian ruang hampa juga hadir dalam teori dasar elektromagnetisme.

Apakah kita akhirnya memiliki penjelasan mengenai konsep perluasan alam semesta dan kecepatan gerak galaksi?

Ketika Maeder melakukan tes kosmologis pada model barunya, dia menemukan bahwa hal itu sesuai dengan pengamatan.

Dia juga menemukan bahwa model tersebut memprediksi percepatan ekspansi alam semesta tanpa harus memperhitungkan partikel atau energi gelap.

Singkatnya, tampak bahwa energi gelap mungkin tidak benar-benar ada karena percepatan ekspansi sudah terkandung dalam persamaan fisika tersebut.

Pada tahap kedua, Maeder berfokus pada hukum Newton, sebuah contoh spesifik dari persamaan relativitas umum.

Hukum tersebut juga harus harus sedikit dimodifikasi, bila model tersebut memasukkan hipotesis baru Maeder.

Memang, ini mengandung percepatan luar yang sangat kecil, yang mana sangat penting pada kepadatan rendah.

Hukum yang telah diubah ini, bila diterapkan pada kelompok galaksi, menyebabkan massa kelompok sesuai dengan materi yang terlihat (bertentangan dengan apa yang Zwicky katakan pada tahun 1933).

Ini berarti bahwa tidak ada materi gelap yang diperlukan untuk menjelaskan kecepatan tinggi galaksi dalam kelompoknya.

Tes kedua menunjukkan bahwa hukum ini juga memprediksi kecepatan tinggi yang dicapai oleh bintang-bintang di wilayah luar galaksi (seperti yang diamati Rubin), tanpa harus menggunakan materi gelap untuk menjelaskannya.

Akhirnya, tes ketiga melihat dispersi kecepatan bintang-bintang berosilasi di sekitar Bima Sakti.

Dispersi ini, yang meningkat seiring dengan usia bintang, dapat dijelaskan dengan sangat baik dengan menggunakan hipotesis invarian ruang hampa. Sementara sebelumnya tidak ada kesepakatan mengenai asal muasal efek ini.

Penemuan Maeder membuka jalan bagi konsepsi baru astronomi, yang akan menimbulkan pertanyaan dan kontroversi.

“Pengumuman model ini, yang akhirnya memecahkan dua misteri terbesar astronomi (materi gelap dan energi gelap), tetap sesuai dengan semangat sains: tidak ada yang bisa diterima begitu saja, bukan dalam hal pengalaman, pengamatan atau penalaran manusia,” pungkas André Maeder.

Sumber:

www.unige.ch

www.iopscience.iop.org

www.sciencedaily.com

www.phys.org

www.express.co.uk

www.dailymail.co.uk

www.iflscience.com

www.ibtimes.com

Recent Posts

Cara Mengusir Semut di Rumah (100% Ampuh)

Terdapat berbagai macam cara mengusir semut yang bisa kita lakukan di rumah. Sebagaimana yang kita ketahui bersama bahwa keberadaan semut… Read More

2 months ago

Cegah Tekanan Darah Tinggi, Hindari Asap Rokok!

Jika ruangan atau mobil berasap, menjauhlah sampai bersih. Itulah pesan utama penelitian yang dipresentasikan hari ini pada EuroHeartCare 2019, sebuah… Read More

2 months ago

Model Rantai Markov untuk Pencarian Pesawat MH370

Upaya terbaru menggabungkan data satelit dengan model matematika rantai Markov untuk mencari pesawat MH370, dapat memberikan kemajuan dalam upaya mencari… Read More

2 months ago

24 Obat Sakit Gigi Tradisional Praktis

Apakah Anda pernah mengalami sakit gigi? Atau mungkin Anda sekarang sedang sakit gigi? Tenang, beberapa obat sakit gigi berikut dikenal… Read More

2 months ago

Penggunaan Antibiotik Terkait dengan Risiko Serangan Jantung dan Stroke

Penggunaan antibiotik, terutama pada wanita, dalam jangka waktu yang lama dapat meningkatkan risiko serangan jantung atau stroke, menurut penelitian terhadap… Read More

2 months ago

Obat Diabetes Ini Dapat Membalikkan Gagal Jantung

Para peneliti baru-baru ini menunjukkan bahwa obat diabetes empagliflozin dapat mengobati dan membalikkan perkembangan gagal jantung pada model hewan non-diabetes.… Read More

2 months ago