Categories: Astronomi

Materi Gelap Tidak Terdiri dari Lubang Hitam Kecil

Para ilmuwan tahu bahwa 85 persen dari materi di alam semesta terdiri dari materi gelap. Gaya gravitasinya lah yang telah mencegah bintang-bintang di galaksi Bima Sakti kita terbang secara terpisah.

Namun, upaya untuk mendeteksi partikel materi gelap seperti menggunakan eksperimen bawah tanah, atau eksperimen akselerator termasuk akselerator terbesar di dunia, Large Hadron Collider, telah gagal sejauh ini.

Hal ini mengarahkan para ilmuwan untuk mempertimbangkan teori tahun 1974 Hawking tentang keberadaan black hole primordial, yang lahir tak lama setelah Big Bang.

Dan spekulasi bahwa mereka dapat membuat sebagian besar dari materi gelap yang sulit dipahami dan dicoba ditemukan oleh para ilmuwan saat ini.

Sebuah tim peneliti internasional telah menempatkan sebuah teori spekulatif Stephen Hawking untuk pengujian yang paling ketat hingga saat ini.

Dan hasil mereka mengesampingkan kemungkinan bahwa lubang hitam primordial yang lebih kecil dari sepersepuluh milimeter membentuk sebagian besar materi gelap.

Rincian studi mereka telah dipublikasikan dalam Nature Astronomy minggu ini.

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

Galaksi Bima Sakti (kiri) dan galaksi Andromeda (kanan) dipisahkan oleh 2,6 juta tahun cahaya. Dibandingkan dengan daerah di mana bintang-bintang berkerumun bersama, materi gelap diyakini didistribusikan dengan volume yang jauh lebih besar (Kredit: Kavli IPMU)

Tim peneliti internasional ini dipimpin oleh Institut Kavli untuk Fisika dan Matematika Penyelidik Utama Alam Semesta, Masahiro Takada, kandidat mahasiswa PhD Hiroko Niikura, Profesor Naoki Yasuda, dan termasuk peneliti dari Jepang, India dan AS.

Para peneliti menggunakan efek pelensaan gravitasi untuk mencari lubang hitam primordial antara Bumi dan galaksi Andromeda.

Pelensaan gravitasi, efek yang pertama kali diusulkan oleh Albert Einstein, memanifestasikan dirinya sebagai pembengkokan sinar cahaya yang berasal dari objek yang jauh seperti bintang karena efek gravitasi dari objek masif yang mengintervensi seperti lubang hitam primordial.

Dalam kasus ekstrem, pembengkokan cahaya seperti itu menyebabkan bintang pada latar belakang tampak jauh lebih terang daripada aslinya.

Namun, efek pelensaan gravitasi adalah peristiwa yang sangat jarang karena memerlukan bintang di galaksi Andromeda, sebuah lubang hitam primordial yang bertindak sebagai lensa gravitasi, dan pengamat di Bumi agar sama persis satu sama lain.

Jadi untuk memaksimalkan peluang menangkap suatu peristiwa, para peneliti menggunakan kamera digital Hyper Suprime-Cam pada teleskop Subaru di Hawaii, yang dapat menangkap seluruh gambar galaksi Andromeda dalam satu tembakan.

Mempertimbangkan seberapa cepat black hole primordial diperkirakan bergerak di ruang antarbintang, tim mengambil beberapa gambar untuk dapat menangkap kerlipan bintang saat ia bersinar selama beberapa menit hingga beberapa jam dikarenakan pelensaan gravitasi.

Dari 190 gambar berturut-turut galaksi Andromeda yang diambil lebih dari tujuh jam pada satu malam yang cerah, tim mempelajari data untuk potensi peristiwa pelensaan gravitasi.

Jika materi gelap terdiri dari lubang hitam primordial dari massa tertentu, dalam hal ini massa lebih ringan daripada bulan, para peneliti berharap menemukan sekitar 1000 peristiwa.

Tetapi setelah melalui analisis secara cermat, mereka hanya bisa mengidentifikasi satu kasus.

Hasil tim menunjukkan lubang hitam primordial dapat berkontribusi tidak lebih dari 0,1 persen dari seluruh massa materi gelap.

Oleh karena itu, tidak mungkin teori tersebut benar.

Baca juga : Teori Baru Tentang Asal Usul Materi Gelap

Para peneliti sekarang berencana untuk lebih mengembangkan analisis mereka dari galaksi Andromeda.

Satu teori baru yang akan mereka selidiki adalah untuk menemukan apakah lubang hitam biner yang ditemukan oleh detektor gelombang gravitasi LIGO sebenarnya adalah lubang hitam primordial.

Journal Reference:

  1. Hiroko Niikura, Masahiro Takada, Naoki Yasuda, Robert H. Lupton, Takahiro Sumi, Surhud More, Toshiki Kurita, Sunao Sugiyama, Anupreeta More, Masamune Oguri, Masashi Chiba. Microlensing constraints on primordial black holes with Subaru/HSC Andromeda observations. Nature Astronomy, 2019; DOI: 10.1038/s41550-019-0723-1

Recent Posts

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

21 April 2019 19:30

Cara Kura-Kura Raksasa Menghadapi Perubahan Iklim

Kura-kura raksasa Galapagos, terkadang disebut Penjaga Kebun Galapagos, adalah makhluk kebiasaan. Di musim kemarau yang dingin, dataran tinggi lereng gunung… Read More

20 April 2019 19:36

Perkembangan Teknologi Pemungutan Suara di AS

Di Amerika Serikat, teknologi pemungutan suara berkembang dari awalnya menggunakan kertas suara yang dihitung manual, hingga menggunakan mesin pemilihan elektronik… Read More

19 April 2019 14:56

Perbedaan Quick Count, Exit Poll, dan Real Count

Pemilihan umum sudah selesai, muncul beberapa istilah yang sering kita dengar, seperti Quick Count, Exit Poll dan Real Count. Apa… Read More

18 April 2019 11:07

Cassini NASA Mengungkapkan Kejutan Danau Titan

Dalam perjalanan terakhir bulan terbesar Saturnus pada tahun 2017, pesawat ruang angkasa NASA Cassini mengumpulkan data radar yang mengungkapkan bahwa… Read More

17 April 2019 08:12

Benarkah Kemampuan Kognitif Dipengaruhi Gen?

Perbedaan individu dalam kemampuan kognitif pada anak-anak dan remaja sebagian tercermin dalam variasi dalam urutan DNA mereka, menurut sebuah penelitian… Read More

16 April 2019 20:42