Galaksi yang disimulasikan divisualisasikan dari atas, dengan daerah pusat gelap yang sesuai dengan gaya standar dan daerah kuning cerah yang sesuai dengan gaya yang dimodifikasi.
(Gambar: © Christian Arnold / Baojiu Li / Universitas Durham.)
Sekelompok ilmuwan telah membuat simulasi komputer tentang alam semesta untuk menguji teori alternatif dari teori relativitas umum Albert Einstein.
Penelitian mereka menemukan bahwa galaksi yang mirip dengan Bima Sakti kita masih dapat terbentuk di alam semesta dengan hukum gravitasi yang dimodifikasi, menunjukkan bahwa teori relativitas bukanlah satu-satunya cara untuk menjelaskan peran gravitasi dalam evolusi alam semesta.
Fisikawan dari Durham University di Inggris menciptakan simulasi komputer menggunakan model alternatif terkemuka untuk gravitasi yang disebut "f (R) -gravity," juga dikenal sebagai "Teori Bunglon," yang mengubah perilaku gravitasi sesuai dengan lingkungan sekitarnya. Simulasi menunjukkan bahwa model gravitasi yang dimodifikasi masih dapat mengarah pada pembentukan galaksi.
"Teori gravitasi yang dimodifikasi, termasuk Teori Bunglon, telah dipelajari oleh masyarakat untuk sementara waktu, dan banyak prediksi mereka diketahui," Baojiu Li, seorang ahli fisika di Institute for Computational Cosmology di Durham University dan rekan penulis dari studi baru, kepada Space.com. "Namun, sebagian besar penelitian sebelumnya dilakukan dengan penyederhanaan kritis - asumsi bahwa alam semesta hanya mengandung materi gelap, dan tidak ada materi bercahaya."
Salah satu pertanyaan yang tidak terjawab dalam kosmologi adalah alasan mengapa alam semesta mengembang, kata Li, dan model-model lain telah mencoba menjawab pertanyaan itu dengan memperkenalkan kekuatan tak dikenal yang disebut energi gelap. Kekuatan konstan dalam teori relativitas umum ini dapat menjelaskan perluasan alam semesta, tetapi melakukannya dengan memasukkan sejumlah besar materi gelap yang tidak dapat diamati dan tetap belum dikonfirmasi.
Para ilmuwan percaya bahwa sekitar 68% dari alam semesta terdiri dari energi gelap, sedangkan materi gelap membentuk 27%; materi normal, yang meliputi benda-benda yang terlihat oleh kita seperti planet, bintang, dan galaksi, mencapai sekitar 5%.
"Namun, alternatif untuk konstanta kosmologis, yang menjelaskan percepatan ekspansi dengan memodifikasi hukum gravitasi, seperti gravitasi f (R), juga dipertimbangkan secara luas mengingat betapa sedikit yang diketahui tentang energi gelap," tambah Li.
Studi ini juga melihat efek gravitasi yang dimodifikasi pada lubang hitam supermasif, yang mengeluarkan panas dan material yang terbakar pada gas yang diperlukan untuk membentuk bintang. Energi yang dipancarkan dari lubang hitam juga memberi makan inti yang ditemukan di galaksi, dan karenanya memainkan peran utama dalam pembentukan galaksi.
Namun, temuan menunjukkan bahwa, bahkan dengan hukum gravitasi yang berbeda mengurangi jumlah panas yang dikeluarkan oleh lubang hitam, galaksi masih terbentuk dalam model simulasi alam semesta seperti yang mereka lakukan di alam semesta yang sebenarnya.
"Studi itu sendiri tidak mengatakan apa-apa tentang validitas relativitas umum, tetapi itu menunjuk pada hal-hal yang mungkin bisa dilihat ketika mencoba membedakan Teori Bunglon dari relativitas umum dengan data masa depan," kata Li.
Para peneliti berencana menguji pengamatan mereka melalui Square Kilometer Array, sekelompok teleskop radio yang berlokasi di Australia dan Afrika Selatan yang dijadwalkan akan beroperasi pada pertengahan 2020.
Studi ini dipublikasikan di Nature Astronomy pada 8 Juli.
- Teori Gravitasi Einstein Melewati Tes Terberat Hingga Saat Ini
- 100 Tahun Lalu, Eksperimen Gerhana Matahari Total Dikonfirmasi Teori Relativitas Einstein
- 'Lensa Gravitasi Matahari' Bisa Membawa Exoplanet ke Fokus Tajam
