Ilmuwan Baru saja Mendeteksi Materi Gelap Tertua yang Pernah Diamati

Ini bisa mengubah semua yang kita ketahui tentang sejarah awal alam semesta.

Para ilmuwan di Universitas Nagoya Jepang mengklaim telah menemukan materi gelap yang berasal dari 12 miliar tahun yang lalu, yang akan menjadikannya pengamatan paling awal dari zat hipotetis hingga saat ini.

Temuan mereka - seperti yang dirinci dalam makalah baru yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters - berpotensi menawarkan beberapa jawaban menggiurkan tentang sifat alam semesta.

Sampai saat ini, pengamatan materi gelap hanya berjalan sejauh sepuluh miliar tahun. Lebih jauh dari itu, dan cahayanya terlalu redup untuk diamati.

"Lihat materi gelap di sekitar galaksi jauh? Itu ide gila," kata rekan penulis studi dan kosmolog Universitas Tokyo Masami Ouchi, dalam sebuah pernyataan. "Tidak ada yang menyadari kita bisa melakukan ini."

Materi gelap adalah hal misterius yang membentuk sekitar 85 persen dari total massa alam semesta. Ini masih salah satu misteri terbesar yang belum terpecahkan dalam fisika modern karena sangat sulit untuk dideteksi.

Secara konvensional, para ilmuwan menggunakan lensa gravitasi untuk melihat jarak kosmik yang sangat jauh, mengambil keuntungan dari gravitasi objek bermassa sangat besar, seperti galaksi, mendistorsi cahaya di dekatnya menjadi semacam teleskop alami.

Para ilmuwan dapat melihat melalui "galaksi lensa" ini untuk melihat cahaya dari galaksi yang lebih tua di belakangnya. Dan karena materi gelap berinteraksi dengan gravitasi, semakin banyak yang ada di galaksi-galaksi itu, semakin banyak distorsi — yang dapat diukur oleh para ilmuwan.

Tetapi karena cahaya tampak terlalu redup selama sepuluh miliar tahun terakhir untuk dideteksi oleh observatorium saat ini, para ilmuwan beralih menggunakan latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), sisa-sisa cahaya tertua yang dapat diamati di Semesta, untuk menemukan jawaban.

Tim menggunakan data 1,5 juta galaksi lensa dalam cahaya tampak, dan kemudian menggunakan satelit Planck pengamat CMB Badan Antariksa Eropa untuk mengukur dengan tepat bagaimana materi gelap di galaksi tersebut mendistorsi CMB.

Dengan mensintesis data itu, para ilmuwan mampu mengumpulkan gambaran distribusi materi gelap hanya 1,7 miliar tahun setelah alam semesta terbentuk. Sebagai perbandingan, para ilmuwan percaya bahwa alam semesta berusia sekitar 13,8 miliar tahun.

Mereka menemukan bahwa materi gelap secara signifikan kurang "menggumpal" daripada yang diperkirakan dalam model kosmologis Lambda Cold Dark Matter (Lambda-CDM) yang diterima secara luas, yang menyatakan bahwa ketika alam semesta mendingin setelah Big Bang, galaksi terbentuk di dalam gumpalan materi gelap ini. , berkat tarikan gravitasi mereka.

Tim mengakui masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk mengkonfirmasi kesimpulan mereka.

"Temuan kami masih belum pasti," kata Hiranao Miyatake, pemimpin studi tersebut, dalam pernyataannya. "Tetapi jika itu benar, itu akan menunjukkan bahwa seluruh model cacat saat Anda melangkah lebih jauh ke masa lalu," menambahkan bahwa teori baru yang direvisi dapat "memberikan wawasan tentang sifat materi gelap itu sendiri."

Sumber :

[1] https://futurism.com/scientists-detected-oldest-dark-matter; diakses pada 17 Agustus 2022.