Tampilan bidang dalam Hubble. Kredit gambar: Hubble. Klik untuk memperbesar.
Ahli kosmologi dari Universitas Princeton mengumumkan metode baru untuk memahami mengapa ekspansi alam semesta semakin cepat. Teknik yang diusulkan akan dapat menentukan apakah akselerasi kosmik disebabkan oleh bentuk Energi Gelap yang belum diketahui di alam semesta atau apakah itu merupakan tanda dari gangguan teori Relativitas Umum Einstein pada skala yang sangat besar di alam semesta. Hasilnya disajikan hari ini oleh penyelidik utama, Dr. Mustapha Ishak-Boushaki, seorang rekan peneliti di Universitas Princeton di New Jersey, ke pertemuan Masyarakat Astronomi Kanada di Montreal, QC.
"Percepatan perluasan alam semesta merupakan salah satu masalah yang paling menarik dan menantang dalam astrofisika. Selain itu, ini terkait dengan masalah di banyak bidang fisika lainnya. Pekerjaan penelitian kami difokuskan pada membatasi berbagai kemungkinan penyebab percepatan ini. ” kata Dr. Ishak-Boushaki.
Selama 8 tahun terakhir, beberapa pengamatan astronomis independen telah menunjukkan bahwa perluasan alam semesta telah memasuki fase percepatan. Penemuan percepatan ini datang sebagai kejutan bagi para astrofisikawan yang berharap untuk mengukur pelambatan ekspansi yang disebabkan oleh tarikan gravitasi dari materi biasa di alam semesta.
Untuk menjelaskan percepatan kosmik, ahli kosmologi teoretis memperkenalkan gagasan tentang komponen energi baru yang akan membentuk dua pertiga dari seluruh kepadatan energi alam semesta dan yang bersifat menjijikkan secara gravitasi daripada menarik. Komponen ini disebut Energi Gelap.
Apakah Energi Gelap itu nyata? "Kami tidak tahu," komentar Profesor David Spergel dari Princeton. "Ini bisa menjadi bentuk energi yang sama sekali baru atau tanda tangan pengamatan dari kegagalan teori Relativitas Umum Einstein. Apa pun itu, keberadaannya akan berdampak besar pada pemahaman kita tentang ruang dan waktu. Tujuan kami adalah untuk dapat membedakan dua kasus. "
Kasus paling sederhana Energi Gelap adalah konstanta kosmologis yang diperkenalkan Einstein 80 tahun yang lalu untuk mendamaikan teorinya tentang Relativitas Umum dengan prasangka bahwa alam semesta itu statis. Dia harus menarik konstanta kosmologis beberapa tahun kemudian ketika perluasan alam semesta ditemukan. Penemuan percepatan kosmik telah menghidupkan kembali perdebatan tentang konstanta kosmologis dalam konteks baru.
Kemungkinan lain yang secara fundamental berbeda adalah bahwa percepatan kosmik adalah tanda tangan dari teori gravitasi baru yang memasuki skala yang sangat besar di alam semesta daripada produk Energi Gelap. Beberapa model gravitasi termodifikasi yang baru-baru ini diusulkan terinspirasi oleh teori Superstring dan fisika dimensi ekstra.
Bisakah kita membedakan antara dua kemungkinan ini? Prosedur yang diusulkan menunjukkan bahwa jawabannya adalah ya. Ide umumnya adalah sebagai berikut. Jika percepatan disebabkan oleh Energi Gelap maka sejarah ekspansi alam semesta harus konsisten dengan laju pertumbuhan kluster galaksi. Penyimpangan dari konsistensi ini akan menjadi tanda tangan dari keruntuhan Relativitas Umum pada skala yang sangat besar di alam semesta. Prosedur yang diusulkan mengimplementasikan gagasan ini dengan membandingkan kendala yang diperoleh pada Energi Gelap dari berbagai penyelidikan kosmologis dan memungkinkan seseorang untuk secara jelas mengidentifikasi setiap ketidakkonsistenan.
Sebagai contoh, alam semesta yang dijelaskan oleh teori gravitasi 5 dimensi yang dimodifikasi dipertimbangkan dalam penelitian ini dan ditunjukkan bahwa prosedur tersebut dapat mengidentifikasi tanda tangan dari teori ini. Yang penting, itu menunjukkan bahwa percobaan astronomi masa depan dapat membedakan antara teori gravitasi yang dimodifikasi dan model Energi Gelap.
Pekerjaan penelitian pada hasil yang disajikan dipimpin oleh Dr. Mustapha Ishak-Boushaki bekerja sama dengan Profesor David Spergel, keduanya dari Departemen Ilmu Astrofisika di Universitas Princeton, dan Amol Upadhye, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Fisika di Universitas Princeton.
Sumber Asli: Rilis Berita Princeton
