Sebuah tim astronom Inggris dan Australia hari ini mengumumkan bahwa mereka telah menemukan mata rantai yang hilang yang secara langsung menghubungkan galaksi-galaksi modern seperti Bima Sakti kita dengan Big Bang yang menciptakan Alam Semesta kita 14 ribu juta tahun yang lalu. Temuan ini adalah hasil dari upaya 10 tahun untuk memetakan distribusi di ruang 220.000 galaksi oleh 2dFGRS (2-derajat Field Galaxy Redshift Survey), sebuah konsorsium para astronom, menggunakan 3,8 m Anglo-Australian Telescope (AAT) . Tautan yang hilang ini terungkap dalam keberadaan fitur halus dalam distribusi galaksi dalam survei. Analisis fitur-fitur ini juga memungkinkan tim untuk menimbang alam semesta dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya.
2dFGRS telah mengukur dengan sangat rinci distribusi galaksi, yang disebut struktur skala besar Alam Semesta. Pola-pola ini memiliki ukuran mulai dari 100 juta hingga 1 miliar tahun cahaya. Sifat-sifat struktur skala besar diatur oleh proses fisik yang dioperasikan ketika alam semesta masih sangat muda.
Dr Shaun Cole dari University of Durham, yang memimpin penelitian ini, menjelaskan: "Pada saat kelahiran, alam semesta mengandung ketidakberesan kecil, yang diduga dihasilkan dari" kuantum "atau proses subatomik. Penyimpangan ini telah diperkuat oleh gravitasi sejak saat itu dan akhirnya memunculkan galaksi yang kita lihat hari ini. ”
Para ahli teori pada 1960-an menyatakan bahwa benih-benih purba dari galaksi harus dilihat sebagai riak dalam radiasi Cosmic Microwave Background (CMB) yang dipancarkan dalam panas yang tersisa dari Big Bang, ketika alam semesta baru berusia 350.000 tahun. Riak kemudian terlihat pada tahun 1992 oleh satelit COBE NASA, tetapi sampai sekarang, tidak ada hubungan yang kuat yang dapat ditunjukkan dengan pembentukan galaksi. 2dFGRS telah menemukan bahwa pola yang terlihat pada riak-riak ini telah merambat ke Semesta modern dan dapat dideteksi di galaksi-galaksi saat ini.
Pola-pola dalam CMB mengandung bintik-bintik menonjol sekitar satu derajat, diproduksi oleh gelombang suara yang merambat dalam plasma Big Bang yang tidak terbayangkan panas. Fitur-fitur ini dikenal sebagai "puncak akustik" atau "menggoyangkan baryon". Para ahli teori berspekulasi bahwa gelombang suara mungkin juga meninggalkan jejak dalam komponen dominan alam semesta - "materi gelap" yang eksotis, yang dengan sendirinya mendorong pembentukan galaksi. Fisikawan dan astronom mulai mencoba mengidentifikasi jejak ini di peta lingkungan galaksi kita sendiri.
Setelah bertahun-tahun bekerja keras untuk melakukan pengukuran galaksi di Anglo-Australian Telescope dan memodelkan sifat mereka dengan teknik matematika dan komputasi yang canggih, tim 2dFGRS telah mengidentifikasi jejak gelombang suara dalam Big Bang. Ini muncul sebagai fitur halus dalam "spektrum daya", statistik yang digunakan oleh para astronom untuk mengukur pola yang terlihat dalam peta distribusi galaksi. Fitur-fitur ini konsisten dengan yang terlihat di latar belakang gelombang mikro - yang berarti kita memahami sejarah kehidupan gas dari mana galaksi terbentuk.
Fitur baryon berisi informasi tentang isi alam semesta, khususnya tentang jumlah materi biasa (dikenal sebagai baryon), jenis barang yang telah terkondensasi menjadi bintang dan planet dan yang kita buat sendiri.
Profesor Carlos Frenk, Direktur Institute for Computational Cosmology dari University of Durham mengatakan: “Fitur baryon ini adalah sidik jari genetik dari alam semesta kita. Mereka membangun tautan evolusi langsung ke Big Bang. Menemukan mereka adalah tonggak penting dalam pemahaman kita tentang bagaimana kosmos terbentuk. ”
Profesor John Peacock dari Universitas Edinburgh, ketua tim kolaborasi 2dFGRS di Inggris mengatakan: "Saya tidak berpikir ada orang yang mengharapkan teori kosmologis sederhana bekerja dengan baik. Kami sangat beruntung berada di sekitar untuk melihat gambar alam semesta ini terbentuk. "
2dFGRS telah menunjukkan bahwa baryon adalah komponen kecil dari alam semesta kita, membentuk hanya 18% dari total massa, dengan 82% sisanya muncul sebagai materi gelap. Untuk pertama kalinya, tim 2dFGRS telah menembus penghalang akurasi 10 persen dalam mengukur total massa Semesta.
Seolah-olah gambar ini tidak cukup aneh, 2dFGRS juga menunjukkan bahwa semua massa di alam semesta (baik bercahaya dan gelap) melebihi 4: 1 oleh komponen yang lebih eksotis yang disebut "energi vakum" atau "energi gelap". Ini memiliki sifat antigravitasi, yang menyebabkan perluasan alam semesta semakin cepat. Kesimpulan ini muncul ketika menggabungkan hasil 2dFGRS dengan data pada radiasi latar belakang gelombang mikro, yang tersisa dari waktu ketika fitur baryon dibuat. Asal usul dan identitas energi gelap tetap menjadi salah satu misteri terdalam ilmu pengetahuan modern.
Pengetahuan kami tentang latar belakang gelombang mikro meningkat sangat besar pada tahun 2003 dengan data dari satelit WMAP NASA. Tim WMAP menggabungkan informasi mereka dengan analisis awal bagian 2dFGRS untuk menyimpulkan bahwa kita memang hidup di alam semesta yang didominasi energi gelap. Ini dijuluki "terobosan tahun" pada tahun 2003 oleh majalah Science. Sekarang, penemuan mata rantai kosmik yang hilang oleh tim 2dFGRS, hampir tepat setahun kemudian, memahkotai prestasi kerja keras selama sepuluh tahun.
Dalam twist yang menarik, petunjuk tentang identitas energi gelap dapat diperoleh dengan menemukan fitur baryon dalam distribusi galaksi yang berkembang di tengah-tengah antara sekarang dan Big Bang. Para astronom Inggris dan kolaborator mereka di seluruh dunia kini merencanakan survei galaksi besar galaksi yang sangat jauh dengan tujuan ini.
Konfirmasi independen tentang keberadaan fitur baryon dalam struktur skala besar berasal dari Sloan Digital Sky Survey yang dipimpin AS. Mereka menggunakan metode komplementer yang tidak melibatkan spektrum daya, dan mempelajari subset galaksi yang jarang terjadi pada volume yang lebih besar daripada 2dFGRS. Namun demikian, kesimpulannya konsisten, yang sangat memuaskan.
Profesor Michael Strauss dari Universitas Princeton, Juru Bicara untuk kolaborasi SDSS mengatakan: "Ini adalah ilmu yang luar biasa. Kedua kelompok sekarang secara independen melihat bukti langsung untuk pertumbuhan struktur oleh ketidakstabilan gravitasi dari fluktuasi awal yang terlihat pada latar belakang gelombang mikro kosmik. ”
Sumber Asli: Siaran Berita PPARC
