380.000 tahun setelah Big Bang, Semesta mendingin dari menjadi sup panas plasma, ke suhu di mana proton dan elektron dapat bergabung membentuk atom. Atom-atom hidrogen netral dicabik-cabik sekali lagi, dengan mekanisme yang akan melanjutkan untuk mereionisasi seluruh Semesta, sebuah proses yang akhirnya berakhir satu miliar tahun setelah Big Bang.
Diperkirakan bintang pertama yang terbentuk sebelum zaman reionisasi mungkin memancarkan beberapa radiasi ultraviolet yang sengit, mengionisasi hidrogen netral, tetapi teori baru (kontroversial) telah diajukan. Apakah materi gelap memiliki peran untuk dimainkan dalam reionisasi Semesta?
Karena 85% dari Alam Semesta terdiri dari suatu jenis materi yang belum kita pertanggungjawabkan sepenuhnya, tampaknya wajar jika para ilmuwan akan mencari kemungkinan bahwa materi gelap memiliki peran untuk dimainkan segera setelah Big Bang. Meskipun para ilmuwan cukup yakin bahwa periode reionisasi didorong oleh emisi dari bintang-bintang pertama, ada beberapa faktor pengamatan yang dapat menunjukkan penghancuran materi gelap mungkin memiliki peran dalam evolusi alam semesta.
Ini menurut Dan Hooper dan Alexander Belikov dari Fermilab di Batavia, Illinois. Dalam teori mereka yang baru-baru ini diterbitkan, para peneliti memeriksa fisika di balik penghancuran materi gelap sebagai mekanisme yang mendorong zaman reionisasi.
Dalam karya Hooper dan Belikov, mereka berfokus pada materi gelap yang berteori telah mengumpul bersama di bawah gaya tarik gravitasi ketika Semesta mendingin selama era hidrogen netral (dikenal sebagai "Abad Kegelapan" - Semesta akan menjadi buram karena kurangnya bintang. dan kurangnya radiasi elektromagnetik). Ketika materi gelap selama ini menggumpal, diperkirakan akan musnah. Selama penghancuran materi gelap, sinar gamma energi tinggi diperkirakan akan dihasilkan. Di mana radiasi gamma berlangsung, ionisasi materi pasti akan menyusul.
“Suatu sinar gamma tunggal dapat mereionisasi 1000 atom hidrogen, ”Kata Hooper. “Mekanismenya bisa dengan mudah mereionisasi alam semesta.”
Dengan alasan mereka, daripada emisi dari bintang yang mungkin telah terbentuk pada awal zaman reionisasi, mekanisme ionisasi yang jauh lebih kuat bisa membanjiri Semesta. Namun, beberapa ilmuwan skeptis dengan ide ini.
“Kami belum memiliki bukti bahwa materi gelap apa pun pernah dimusnahkan, ”Kata Charles Bennett, peneliti utama pada satelit WMAP NASA, yang telah mempelajari zaman reionisasi. “Saya tidak mengatakan itu salah, tapi kedengarannya agak terlalu sulit bagi saya untuk menerimanya dengan penuh semangat. " Bennett melihat argumen materi gelap sebagai satu misteri (reionisation) dijelaskan oleh misteri lain (apakah materi gelap bahkan memusnahkan?).
Untuk saat ini, gagasan bahwa materi gelap mungkin merupakan mekanisme yang mendasari pengion Semesta kita masih sangat teoretis. Tetapi Hooper ingin sekali mempelajari data dari misi Planck ESA yang akan datang karena observatorium ini akan dapat mempelajari bagaimana reionisasi berlanjut dengan waktu. “Tanda tangan waktu reionisasi materi gelap akan berbeda dari yang dibawa oleh bintang, ”Kata Hooper.
Sumber: Ilmuwan Baru
