Penelitian: Gravitasi bukan alasan perluasan alam semesta bertambah cepat
Apa ceritanya
Alam semesta terus bertambah luas sejak Big Bang. Laju perluasan selama delapan miliar tahun pertama berlangsung relatif konstan.
Namun, selama sekitar lima miliar tahun terakhir, laju perluasan itu semakin cepat. Ada yang mengatakan hal ini disebabkan oleh gravitasi.
Nah, sebuah penelitian telah menemukan bahwa sepanjang sejarah alam semesta, sifat gravitasi tetap konstan.
Konteks
Mengapa artikel ini penting?
Temuan penelitian baru bahwa gravitasi tetap konstan sepanjang sejarah jagat raya membuktikan bahwa prediksi Teori Relativitas Umum itu akurat.
Namun, hal ini menimbulkan lebih banyak pertanyaan tentang Energi Gelap. Dengan teleskop yang lebih canggih seperti Euclid ESA dan Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman milik NASA, kita mungkin akan segera menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan itu.
Tentang penelitian
Penelitian dilakukan melalui kolaborasi Dark Energy Survey
Sebagian besar ilmuwan mengaitkan percepatan perluasan alam semesta dengan kekuatan misterius bernama Energi Gelap. Ada pula sebagian pihak yang mengklaim gaya gravitasi sebagai pemicu.
Jika benar, klaim yang kedua akan menyangkal Teori Relativitas Umum Einstein.
Kolaborasi internasional Dark Energy Survey (DES) menemukan, gravitasi bukanlah penyebab di balik percepatan perluasan alam semesta.
Perbedaan
Teori Einstein sempat diragukan antara tahun 1960-an dan 1990-an
Teori Einstein mengatakan, kelengkungan ruang dan waktu akan berubah dengan adanya gravitasi. Teori itu berperan dalam memprediksi hampir segala sesuatu tentang alam semesta kita secara akurat.
Namun, antara tahun 1960-an dan 1990-an, para astronom menemukan dua perbedaan dalam teori Einstein. Salah satunya adalah ketidaksesuaian efek gravitasi dari struktur kosmik masif dengan massa yang diamati.
Teori alternatif
Teori Energi Gelap jelaskan perluasan alam semesta yang semakin cepat
Keraguan seputar teori Einstein menyebabkan tiga hal. Dari situ muncul teori bahwa ruang dipenuhi dengan massa tak terlihat yang berinteraksi dengan materi-materi yang tampak melalui gravitasi.
Pada saat yang sama, percepatan perluasan alam semesta yang diamati melahirkan teori Energi Gelap dan model kosmologis Lambda Cold Dark Matter (Lambda CDM).
Penyesuaian
Teori Einstein perlu dimodifikasi untuk menjelaskan perbedaan
Menurut model CDM Lambda, 'massa tak terlihat' terdiri atas partikel-partikel besar yang bergerak lambat. Lambda sendiri mewakili Energi Gelap.
Secara teoritis, kedua gaya ini membentuk 95% dari total kandungan energi massa alam semesta. Namun, tidak ada bukti yang menguatkan hal tersebut.
Satu-satunya solusi lain adalah dengan memodifikasi teori Einstein untuk menjelaskan perbedaan ini.
Pengamatan
Anggota DES mengamati galaksi yang berjarak 5 miliar tahun cahaya
Menggunakan teleskop 4 meter Victor M. Blanco di Cerro Telolo Inter-American Observatory di Chili, anggota DES berusaha menentukan apakah gravitasi telah berubah selama lima miliar tahun terakhir atau berdasarkan jarak kosmik.
Untuk melakukan itu, mereka mengamati galaksi hingga lima miliar tahun cahaya. Mereka juga mempelajari data dari teleskop-teleskop lain, termasuk satelit Planck milik ESA.
Kesimpulan
Pengamatan tim DES sesuai dengan prediksi Teori Relativitas
Dalam gambar-gambar itu, tim DES melihat distorsi halus yang diakibatkan materi gelap (lensa gravitasi).
Seperti yang terlihat pada gambar pertama oleh Teleskop James Webb, distorsi ruang dan waktu oleh lensa gravitasi dapat membantu para ilmuwan mengetahui kekuatan gravitasi.
Tim ini mengamati lebih dari 100 juta galaksi. Semua pengamatan mereka cocok dengan prediksi Teori Relativitas Umum.
Kerja tim
Temuan ini dipublikasikan dalam jurnal 'Physical Review'
Kerja sama DES ini melibatkan peneliti dari AS, Inggris, Kanada, Chili, Spanyol, Brasil, Jerman, Jepang, Italia, Australia, Norwegia, dan Swiss.
Temuan tim tersebut dipresentasikan pada Konferensi Internasional tentang Fisika Partikel dan Kosmologi.
Hasil penelitian juga diterbitkan dalam jurnal Physical Review berjudul "Hasil Dark Energy Survey Tahun 3: Kendala pada ekstensi ke Lambda CDM dengan lensa yang lemah dan penggugusan galaksi."