Ada beberapa saat yang lebih menakjubkan daripada berdiri di bawah langit berbintang yang cemerlang. Bimasakti, terbungkus dalam lembaran warna dan pola kosmik, juga mengisyaratkan bahwa ada lebih dari sekadar memenuhi mata.
Sebagian besar dari kita merindukan malam-malam gelap ini, jauh dari lampu-lampu kota. Tetapi sebuah studi baru menunjukkan bahwa Semesta sedikit terlalu gelap.
Ruang hampa yang luas dijembatani oleh filamen hidrogen dan helium. Tetapi ada keterputusan antara seberapa terang struktur Universe berskala besar diharapkan dan seberapa cerah sebenarnya.
Dalam sebuah studi baru-baru ini, tim astronom yang dipimpin oleh Juna Kollmeier dari Carnegie Institute for Science menemukan cahaya dari populasi bintang dan quasar yang diketahui hampir tidak cukup untuk menjelaskan pengamatan hidrogen intergalaksi.
Dalam Semesta yang terang benderang, hidrogen intergalaksi akan mudah dihancurkan oleh foton yang energetik, yang berarti gambar struktur skala besar akan benar-benar tampak lebih redup. Sedangkan di alam semesta yang redup, ada lebih sedikit foton untuk menghancurkan hidrogen intergalaksi dan gambar akan tampak lebih cerah.
Pengamatan Hubble Space Telescope terhadap struktur skala besar menunjukkan Semesta yang terang benderang. Tapi simulasi superkomputer hanya menggunakan sumber cahaya ultraviolet yang diketahui menghasilkan Semesta remang-remang. Perbedaannya adalah 400 persen yang menakjubkan.
Pengamatan menunjukkan bahwa foton pengion dari bintang-bintang muda yang panas hampir selalu diserap oleh gas di galaksi inang, sehingga mereka tidak pernah lepas untuk mempengaruhi hidrogen intergalaksi. Pelaku yang diperlukan bisa berupa jumlah quasar yang diketahui, yang jauh lebih rendah dari yang dibutuhkan untuk menghasilkan cahaya yang dibutuhkan.
"Entah perhitungan cahaya kita dari galaksi dan quasar sangat jauh, atau ada beberapa sumber utama foton pengion yang belum pernah kita kenali," kata Kollmeier dalam siaran pers. “Kami menyebut cahaya yang hilang ini sebagai krisis kekurangan produksi foton. Tetapi para astronomlah yang berada dalam krisis - entah bagaimana, alam semesta akur saja. "
Anehnya, ketidakcocokan ini hanya muncul di dekat, kosmos yang relatif banyak dipelajari. Di awal Semesta, semuanya bertambah.
“Simulasi sesuai dengan data dengan indah di alam semesta awal, dan mereka cocok dengan data lokal dengan indah jika kita diizinkan untuk menganggap bahwa cahaya ekstra ini benar-benar ada,” kata rekan penulis Ben Oppenheimer dari University of Colorado. "Mungkin saja simulasi tersebut tidak mencerminkan kenyataan, yang dengan sendirinya akan mengejutkan, karena hidrogen intergalaksi adalah komponen dari Semesta yang kami pikir kami memahami yang terbaik."
Jadi para astronom berusaha menjelaskan cahaya yang hilang.
"Kemungkinan yang paling menarik adalah bahwa foton yang hilang berasal dari beberapa sumber baru yang eksotis, bukan galaksi atau quasar sama sekali," kata rekan penulis Neal Katz dari University of Massachusetts di Amherst.
Tim ini mengeksplorasi sumber-sumber baru ini dengan penuh semangat. Mungkin saja ada populasi quasar yang belum ditemukan di Alam Semesta terdekat. Atau lebih eksotis, foton dapat dibuat dari memusnahkan materi gelap.
"Hal hebat tentang perbedaan 400 persen adalah Anda tahu ada sesuatu yang benar-benar salah," kata rekan penulis David Weinberg dari Ohio State University. "Kami masih belum tahu pasti apa itu, tetapi setidaknya satu hal yang kami pikir kami tahu tentang alam semesta saat ini adalah tidak benar."
Hasilnya diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters dan tersedia online.
