Bayangkan Anda sedang menuang madu ke dalam segelas air. Cairan itu tidak langsung tercampur dengan mudah. Madu bergerak perlahan, berat, dan tampak “malas” untuk mengikuti aliran air. Perilaku ini disebut viskositas, tingkat kekentalan sebuah fluida. Anehnya, konsep sederhana ini kini muncul dalam penelitian kosmologi untuk menjelaskan salah satu misteri terbesar alam semesta: mengapa kosmos kita mengembang semakin cepat?
Sejak akhir 1990-an, para astronom menemukan bahwa alam semesta tidak hanya mengembang, tetapi mengembang dengan percepatan. Penemuan ini membuat dunia sains gempar. Mengapa? Karena gravitasi seharusnya membuat ekspansi melambat, bukan malah mempercepat. Untuk menjelaskan fenomena ini, muncullah konsep misterius bernama energi gelap, sesuatu yang tak terlihat namun mendominasi 70% isi alam semesta.
Namun, energi gelap bukanlah satu-satunya jawaban. Penelitian terbaru mencoba menggali kemungkinan lain: apakah fluida kental di skala kosmologis dapat mendorong percepatan semesta?
Baca juga artikel tentang: Menembus Batas Berbicara: Penemuan Baru dalam Memahami Pengaruh Kerusakan Otak pada Kemampuan Berbicara dan Harapan untuk Terapi Baru
Apa Itu Kosmologi Fluida Kental?
Dalam kosmologi, para ilmuwan sering memodelkan alam semesta sebagai “fluida” yang isinya terdiri dari materi biasa, radiasi, materi gelap, dan energi gelap. Biasanya, fluida ini dianggap sempurna, tanpa gesekan, tanpa hambatan seperti air murni yang mengalir bebas.
Namun, kenyataan bisa jadi berbeda. Alam semesta mungkin tidak sepenuhnya “licin”. Bisa saja ada kekentalan kosmik (bulk viscosity), sejenis hambatan internal dalam fluida kosmik yang memengaruhi cara semesta berevolusi.
Z. Yousaf, dalam studinya yang dipublikasikan di Physics of the Dark Universe (2025), mencoba menguji gagasan ini. Ia mengajukan tiga skenario berbeda untuk fluida kental kosmik dan menganalisis bagaimana sifat-sifatnya dapat menjelaskan percepatan alam semesta tanpa harus sepenuhnya bergantung pada energi gelap misterius.
Dasar Teori: Dari Einstein ke Gauss-Bonnet
Model ini berangkat dari teori gravitasi Einstein, yang menjadi pondasi kosmologi modern. Namun, Yousaf menambahkan lapisan baru: gravitasi Gauss-Bonnet empat dimensi. Ini adalah perpanjangan dari teori Einstein yang mencoba memasukkan efek tambahan dalam skala besar, terutama relevan ketika kita berbicara tentang alam semesta sebagai keseluruhan.
Di atas kerangka teori ini, Yousaf memperkenalkan “fluida kental kosmik” sebagai komponen tambahan. Dengan kata lain, ia bertanya: bagaimana jika semesta kita, selain diatur oleh gravitasi dan energi gelap, juga dipengaruhi oleh efek kekentalan seperti madu yang bergerak lambat dalam segelas air?
Data yang Digunakan: BAO, Pantheon, dan H(z)
Tentu, sebuah teori kosmologi tidak bisa hanya sekadar spekulasi. Harus ada bukti dari pengamatan. Untuk itu, Yousaf menggunakan data kosmologi terkini, di antaranya:
- BAO (Baryon Acoustic Oscillations): pola gelombang purba dalam distribusi galaksi yang menyimpan informasi tentang sejarah ekspansi semesta.
- Pantheon Dataset: kumpulan supernova Tipe Ia, yang menjadi “lilin standar” untuk mengukur jarak kosmik.
- H(z) Data: data kecepatan ekspansi alam semesta (Hubble parameter) pada berbagai titik waktu kosmik.
Dengan dataset ini, ia mencoba menyesuaikan model fluida kental kosmik untuk melihat apakah bisa cocok dengan realitas yang kita amati.
Apa yang Ditemukan?
Hasil penelitian menunjukkan bahwa model fluida kental kosmik memang mampu meniru percepatan kosmik yang biasanya dijelaskan oleh energi gelap. Dengan kata lain, percepatan ekspansi semesta bisa jadi bukan karena keberadaan energi misterius, melainkan karena sifat fluida kosmik itu sendiri yang memiliki kekentalan.
Lebih menarik lagi, model ini tidak hanya menjelaskan ekspansi masa kini, tetapi juga bisa menggambarkan bagaimana alam semesta berevolusi dari masa lalu ke masa depan. Fluida kental kosmik, dalam skenario tertentu, dapat membuat alam semesta bergerak dari fase perlambatan (dominan materi) ke fase percepatan (dominan efek fluida kental).
Apa Artinya bagi Kosmologi?
Jika hasil ini benar, maka kita mungkin tidak membutuhkan energi gelap sebagai entitas baru yang misterius. Sebaliknya, percepatan alam semesta bisa muncul secara alami dari hukum fisika yang sudah kita kenal, ditambah sedikit kompleksitas berupa kekentalan kosmik.
Namun, ini bukan berarti energi gelap “dibatalkan”. Penelitian ini lebih tepat disebut sebagai alternatif penjelasan. Dalam sains, penting untuk selalu mengeksplorasi berbagai kemungkinan. Bisa jadi energi gelap dan fluida kental kosmik bekerja bersama, atau salah satunya lebih dominan.
Analogi Sehari-hari
Untuk membayangkannya lebih mudah, mari gunakan analogi sederhana.
Bayangkan Anda sedang mendorong sebuah mobil tua di jalan menanjak. Awalnya, mobil itu lambat dan berat. Tapi tiba-tiba, ada minyak licin di bawah roda yang membuat mobil lebih mudah meluncur. Kekentalan kosmik bisa diibaratkan sebagai “minyak licin” yang memengaruhi cara semesta bergerak, bukan dengan gaya dorongan dari luar, tetapi dengan sifat internalnya sendiri.
Tantangan ke Depan
Meski menarik, model ini masih harus diuji lebih jauh. Ada beberapa tantangan:
- Validasi Observasi
Data BAO, Pantheon, dan H(z) memang mendukung model ini, tetapi kosmologi modern sangat kaya dengan data lain seperti CMB (cosmic microwave background). Model fluida kental perlu diuji konsisten dengan semua data besar ini. - Dasar Fisika Mikro
Apa sebenarnya “fluida kental kosmik”? Apakah itu bentuk materi gelap tertentu? Atau efek kolektif dari interaksi partikel yang belum kita pahami? Pertanyaan ini masih terbuka. - Prediksi Unik
Agar model ini benar-benar kuat, ia harus memberikan prediksi unik yang bisa dibedakan dari energi gelap. Misalnya, tanda khusus dalam distribusi galaksi atau pola radiasi latar kosmik.
Kosmologi fluida kental menawarkan perspektif segar dalam memahami alam semesta yang mengembang semakin cepat. Alih-alih mengandalkan energi gelap yang misterius, mungkin percepatan itu bisa dijelaskan oleh sifat alami “fluida kosmik” yang kental.
Seperti madu yang memengaruhi aliran air, fluida kental kosmik dapat mengubah dinamika semesta. Meskipun masih dalam tahap teori, penelitian ini membuka pintu bagi cara baru memahami kosmos. Siapa tahu, jawaban tentang misteri terbesar alam semesta justru tersembunyi dalam sifat sederhana yang sudah kita kenal sejak lama: kekentalan.
Baca juga artikel tentang: Kamera 3,2 Gigapiksel di Teleskop Rubin: Tonggak Baru dalam Observasi Alam Semesta
REFERENSI:
Yousaf, Z. 2025. Viscous fluid cosmology: a path to cosmic acceleration. Physics of the Dark Universe 48, 101884.
