Misteri Terbesar Astronom, Apa itu Materi Gelap dan Energi Gelap?
Ketika Anda melihat langit malam, Anda melihat banyak hal bersinar
seperti bintang-bintang, planet, dan galaksi. Mungkin terdengar aneh
bahwa sebagian besar alam semesta sebenarnya gelap. Sebenarnya proton,
neutron dan elektron-lah yang membuat segala sesuatunya kita dapat
lihat, dan itu berarti segala sesuatu dengan teleskop yang kita lihat,
menjelaskan hanya sekitar 4% dari massa dan energi dari alam semesta.
Dengan begitu sekitar 70% dari alam semesta adalah apa yang dikenal
sebagai energi gelap, sekitar 26% adalah apa yang disebut materi gelap.
|
Perbandingan Energi Gelap, Materi Gelap dan semua yang bisa kita lihat di Alam Semesta |
Bagian tersulit tentang alam semesta gelap adalah bahwa para astronom
tidak dapat secara langsung melihat semua itu. Mereka hanya dapat
menyaksikan efek zat-zat asing yang ada pada materi di sekelilingnya
melalui gravitasi.
|
Dr Peter Edmonds dari PusatSinar-X Chandra |
Untungnya, para astronom modern telah mengembangkan banyak siasat untuk
mengeksplorasi alam semesta gelap, termasuk menggunakan teleskop seperti
Chandra. Mari kita mulai dengan materi gelap. Dr Peter Edmonds dari
Pusat Sinar-X Chandra memberi kita gambaran singkat tentang hal
misterius ini.
Para ilmuwan telah mengenal tentang materi gelap selama puluhan tahun,
tetapi masih berjuang untuk mencari tahu apa itu. Kami tahu beberapa hal
tentang itu: bertingkah seperti materi biasa ketika mendekati
gravitasi. Tapi tidak seperti materi biasa, materi gelap tidak
memancarkan cahaya. Karena itu, kita tahu bahwa hal ini sangat berbeda
dari hal-hal yang ditemukan di bintang-bintang dan planet-planet seperti
kita.
Salah satu cara kita untuk mempelajari lebih lanjut tentang materi gelap
adalah mempelajari kelompok-kelompok galaksi. Bahkan, kluster galaksi
memberikan bukti pertama keberadaan materi gelap kembali pada tahun
1930-an. Galaksi-galaksi di dalam kluster galaksi bergerak sangat cepat
sehingga harus ada banyak materi tambahan - materi tak terlihat - dalam
kluster untuk menahan bersama-sama gravitasinya. Ternyata sebagian besar
materi normal di dalam kluster galaksi adalah gas panas yang dapat
dilihat dengan teleskop sinar-X seperti Chandra, tetapi tak terlihat
dengan teleskop optik. Tapi masih kurang cukup gas panas untuk menahan
semua materi normal bersama-sama.
|
Lingkaran Materi Gelap di Cluster CI 0024+17 dari Teleskop Luar Angkasa Hubble |
Para astronom menggunakan ide mereka untuk mengetahui seperti apa materi
gelap, mereka mendapat hal baru dan kejutan berbeda pada akhir abad
ke-20. Alih-alih memperlambat setelah Big Bang, pengembangan alam
semesta ditemukan bertambah cepat. Para astronom segera melakukan apa
yang selalu mereka lakukan ketika mereka mendapatkan sesuatu yang
misterius: yaitu memberi nama. Sekarang, kita sebut segala hal yang
mendorong Alam Semesta menjauh sebagai "energi gelap", tetapi
kenyataannya tidak ada yang tahu apa itu. Sekali lagi, kabar baiknya
adalah bahwa ilmuwan menggunakan teleskop seperti Chandra untuk mencari
tahu.
Energi gelap pada awalnya ditemukan dari penelitian optik supernova, dan
ada banyak pekerjaan yang terus menerus berlangsung di daerah tersebut.
Tapi energi gelap adalah sebuah misteri besar - mungkin yang terbesar
dalam keseluruhan ilmu fisika - dengan demikian Anda benar-benar ingin
mempelajarinya dan mengkritik dengan segala yang Anda punya. Kluster
galaksi adalah pedoman untuk mempelajari energi gelap dalam menyatukan
argumen. Salah satunya adalah Anda dapat menggunakannya untuk
memperkirakan tentang bagaimana sebagian besar materi yang ada di alam
semesta. Hal ini membantu dalam menentukan seberapa banyak energi gelap
yang ada di sana. Mereka juga dapat menggunakannya sebagai indikator
jarak, sehingga orang bisa memeriksa perilaku yang dilakukan supernova
pada pengukuran perluasan alam semesta. Hasil Chandra yang terbaru
menggunakan teknik ini.
Banyak usaha yang telah dilakukan untuk mempelajari materi gelap dan
energi gelap, tetapi masih jauh lebih banyak untuk belajar. Bahkan, ilmu
pengetahuan hanya awal untuk memahami apa yang menjadikan alam semesta
ini benar-benar gelap. Dan para ilmuwan sudah memiliki banyak ide bagus
tentang bagaimana Chandra dapat membuat pertanyaan-pertanyaan besar
dalam waktu dekat.
Salah satu bidang khusus yang menarik untuk mempelajari materi gelap
kedepan dengan Chandra adalah kluster galaksi yang bertabrakan dengan
kluster galaksi lain. Dalam kasus-kasus yang lebih seru, seperti kluster
peluru, materi gelap dapat merenggut bebas dari materi normal, yang
tidak biasanya terjadi. Ini membantu Anda mempelajari beberapa sifat
menarik dari materi gelap, seperti apakah ia kalau berinteraksi dengan
dirinya sendiri.
|
Kluster Peluru (The Bullet Cluster) diambil dari Satelit Sinar-X Chandra |
Adapun energi gelap, penelitian yang sangat menarik saat ini sedang
berlangsung untuk melihat bagaimana kluster galaksi mengembang seiring
dengan waktu. Sepertinya kluster galaksi belum mengembang terlalu jauh
selama 6 atau 7 miliar tahun lalu. Bisa jadi bahwa energi gelap
membatasi pengembangan benda-benda dalam beberapa kali. Jadi ini adalah
cara lain untuk melihat energi gelap dan merupakan teknik tersendiri
untuk mengukur jarak dan perluasan alam semesta.
|
Energi Gelap mempengaruhi laju berkembangnya Alam Semesta |
Sepertinya setiap kali kita membuat sebuah penemuan baru tentang alam
semesta, mengarah ke begitu banyak pertanyaan baru. Pada titik ini dalam
sejarah, pertanyaan seperti "apa itu materi gelap?" dan "apa itu energi
gelap?" tetap terbuka lebar. Untungnya, kita punya alat seperti Chandra
untuk membantu kami mencoba menjawab beberapa pertanyaan ini. Dalam
melakukannya, kita tidak hanya memperluas pemahaman kita tentang alam
semesta yang kita bisa lihat, tetapi juga untuk alam semesta yang tidak
bisa kita lihat.