Penelitian baru tentang cahaya tertua menegaskan usia alam semesta – Sains Terkini

Berapa umur alam semesta? Ahli astrofisika telah memperdebatkan pertanyaan ini selama beberapa dekade. Dalam beberapa tahun terakhir, pengukuran ilmiah baru menunjukkan bahwa alam semesta mungkin ratusan juta tahun lebih muda dari perkiraan sebelumnya yang usianya sekitar 13,8 miliar tahun.

Sekarang penelitian baru yang diterbitkan dalam serangkaian makalah oleh tim astrofisikawan internasional, termasuk Neelima Sehgal, PhD, dari Universitas Stony Brook, menunjukkan bahwa alam semesta berusia sekitar 13,8 miliar tahun. Dengan menggunakan pengamatan dari Atacama Cosmology Telescope (ACT) di Chili, temuan mereka cocok dengan pengukuran data satelit Planck dari cahaya kuno yang sama.

Tim peneliti ACT merupakan kolaborasi ilmuwan internasional dari 41 institusi di tujuh negara. Tim Stony Brook dari Departemen Fisika dan Astronomi di Sekolah Tinggi Seni dan Sains, yang dipimpin oleh Profesor Sehgal, memainkan peran penting dalam menganalisis latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) – cahaya pijar dari Big Bang.


"Dalam karya yang dipimpin Stony Brook, kami memulihkan 'foto bayi' alam semesta ke kondisi aslinya, menghilangkan keausan ruang dan waktu yang mendistorsi gambar," jelas Profesor Sehgal, rekan penulis di makalah. "Hanya dengan melihat foto bayi atau gambaran alam semesta yang lebih tajam ini, kita bisa lebih memahami bagaimana alam semesta kita lahir."

Memperoleh citra terbaik dari bayi alam semesta, jelas Profesor Sehgal, membantu para ilmuwan lebih memahami asal-usul alam semesta, bagaimana kita sampai di tempat kita berada di Bumi, galaksi, ke mana kita pergi, bagaimana alam semesta bisa berakhir, dan kapan itu akhir mungkin terjadi.

Tim ACT memperkirakan usia alam semesta dengan mengukur cahaya tertuanya. Kelompok ilmiah lain melakukan pengukuran galaksi untuk membuat perkiraan umur alam semesta.

Estimasi ACT baru tentang usia alam semesta cocok dengan yang diberikan oleh model standar alam semesta dan pengukuran cahaya yang sama yang dibuat oleh satelit Planck. Ini menambah putaran baru pada debat yang sedang berlangsung di komunitas astrofisika, kata Simone Aiola, penulis pertama salah satu makalah baru tentang temuan yang diposting ke arXiv.org.

"Sekarang kami telah menemukan jawaban di mana Planck dan ACT setuju," kata Aiola, seorang peneliti di Pusat Astrofisika Komputasi Institut Flatiron di New York City. "Ini menunjukkan fakta bahwa pengukuran yang sulit ini dapat diandalkan."

Pada 2019, tim peneliti yang mengukur pergerakan galaksi menghitung bahwa alam semesta berusia ratusan juta tahun lebih muda dari perkiraan tim Planck. Perbedaan itu menunjukkan bahwa model baru untuk alam semesta mungkin diperlukan dan memicu kekhawatiran bahwa salah satu rangkaian pengukuran mungkin salah.


Usia alam semesta juga mengungkapkan seberapa cepat kosmos mengembang, angka yang dihitung oleh konstanta Hubble. Pengukuran ACT menunjukkan konstanta Hubble 67,6 kilometer per detik per megaparsec. Itu berarti sebuah objek 1 megaparsec (sekitar 3,26 juta tahun cahaya) dari Bumi bergerak menjauh dari kita dengan kecepatan 67,6 kilometer per detik karena perluasan alam semesta. Hasil ini hampir sama persis dengan perkiraan sebelumnya yaitu 67,4 kilometer per detik per megaparsec oleh tim satelit Planck, tetapi lebih lambat dari 74 kilometer per detik per megaparsec yang disimpulkan dari pengukuran galaksi.

"Saya tidak memiliki preferensi khusus untuk nilai tertentu – itu akan menarik satu atau lain cara," kata Steve Choi dari Cornell University, penulis pertama makalah lain yang diposting ke arXiv.org. "Kami menemukan tingkat ekspansi yang tepat di perkiraan oleh tim satelit Planck. Ini memberi kami keyakinan lebih besar dalam pengukuran cahaya tertua di alam semesta."

Saat ACT terus melakukan pengamatan, para astronom akan memiliki gambaran yang lebih jelas tentang CMB dan gagasan yang lebih tepat tentang berapa lama kosmos dimulai. Tim ACT juga akan menjelajahi pengamatan tersebut untuk mencari tanda-tanda fisika yang tidak sesuai dengan model kosmologis standar. Fisika aneh semacam itu dapat menyelesaikan ketidaksepakatan antara prediksi usia dan laju ekspansi alam semesta yang timbul dari pengukuran CMB dan pergerakan galaksi.

Penelitian ACT didanai oleh National Science Foundation (NSF), dan NSF juga mendanai pekerjaan Profesor Sehgal dan rekannya di Stony Brook.

Catatan Editor: Makalah dari peneliti Teleskop Kosmologi Atacama tersedia online di: https://act.princeton.edu/publications

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.