Ada sesuatu dalam kosmologi yang dapat memaksa kita untuk menulis ulang beberapa buku pelajaran. Semuanya berpusat di sekitar pengukuran ekspansi Semesta, yang jelas merupakan bagian penting dari pemahaman kita tentang kosmos.
Perluasan Alam Semesta diatur oleh dua hal: Energi Gelap dan Materi Gelap. Mereka seperti yin dan yang dari kosmos. Satu mendorong ekspansi, sementara satu mengerem ekspansi. Energi Gelap mendorong alam semesta untuk terus berkembang, sementara Dark Matter memberikan gravitasi yang memperlambat ekspansi itu. Dan sampai sekarang, Energi Gelap tampaknya merupakan kekuatan konstan, tidak pernah goyah.
Bagaimana ini diketahui? Nah, Cosmic Microwave Background (CMB) adalah salah satu cara ekspansi diukur. CMB seperti gema dari masa awal Semesta. Ini adalah bukti yang tertinggal dari momen sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang, ketika laju ekspansi Semesta stabil. CMB adalah sumber untuk sebagian besar dari apa yang kita ketahui tentang Energi Gelap dan Materi Gelap. (Anda dapat mendengar CMB sendiri dengan menyalakan radio rumah tangga, dan menyetelnya menjadi statis. Sebagian kecil dari statis itu berasal dari CMB. Ini seperti mendengarkan gema Big Bang.)
CMB telah diukur dan dipelajari dengan cukup teliti, terutama oleh Observatorium Planck ESA, dan oleh Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Planck, khususnya, telah memberi kita gambaran tentang Alam Semesta purba yang memungkinkan kosmolog memprediksi ekspansi Alam Semesta. Tetapi pemahaman kita tentang perluasan Semesta tidak hanya datang dari mempelajari CMB, tetapi juga dari Hubble Constant.
Konstan Hubble dinamai Edwin Hubble, seorang astronom Amerika yang mengamati bahwa kecepatan ekspansi galaksi dapat dikonfirmasi oleh pergeseran merah mereka. Hubble juga mengamati bintang variabel Cepheid, sejenis lilin standar yang memberi kita pengukuran jarak antar galaksi yang andal. Menggabungkan dua pengamatan, kecepatan dan jarak, menghasilkan pengukuran untuk perluasan Semesta.
Jadi kita punya dua cara untuk mengukur ekspansi Semesta, dan mereka sebagian besar sepakat satu sama lain. Ada perbedaan antara dua dari beberapa poin persentase, tetapi hal itu ada dalam ranah kesalahan pengukuran.
Tapi sekarang ada yang berubah.
Dalam sebuah makalah baru, Dr. Adam Riess dari Universitas Johns Hopkins, dan timnya, telah melaporkan pengukuran yang lebih ketat dari ekspansi Semesta. Riess dan timnya menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk mengamati 18 lilin standar di galaksi inangnya, dan telah mengurangi beberapa ketidakpastian yang melekat dalam studi masa lalu lilin standar.
Hasil pengukuran yang lebih akurat ini adalah bahwa konstanta Hubble telah disempurnakan. Dan itu, pada gilirannya, telah meningkatkan perbedaan antara dua cara ekspansi Semesta diukur. Kesenjangan antara apa yang dikatakan konstanta Hubble adalah laju ekspansi, dan apa yang CMB, diukur dengan pesawat ruang angkasa Planck, katakan adalah laju ekspansi, sekarang 8%. Dan 8% perbedaan terlalu besar untuk dijelaskan sebagai kesalahan pengukuran.
Dampak dari hal ini adalah bahwa kita mungkin perlu merevisi model kosmologi standar kita untuk menjelaskan hal ini, entah bagaimana. Dan saat ini, kita hanya bisa menebak apa yang perlu diubah. Setidaknya ada beberapa pasangan calon.
Mungkin berpusat di sekitar Materi Gelap, dan bagaimana perilakunya. Mungkin saja Materi Gelap dipengaruhi oleh kekuatan di Alam Semesta yang tidak bertindak terhadap hal lain. Karena sedikit sekali yang diketahui tentang Dark Matter, dan namanya sendiri tidak lebih dari pengganti untuk sesuatu yang hampir kita sama sekali tidak tahu, itu mungkin saja.
Atau, bisa jadi ada hubungannya dengan Energi Gelap. Namanya juga benar-benar hanya pengganti untuk sesuatu yang hampir tidak kita ketahui. Mungkin Energi Gelap tidak konstan, seperti yang kita duga, tetapi berubah seiring waktu menjadi lebih kuat sekarang daripada di masa lalu. Itu bisa menjelaskan perbedaan tersebut.
Kemungkinan ketiga adalah bahwa lilin standar bukan indikator jarak yang andal yang kami kira. Kami telah menyempurnakan pengukuran lilin standar kami sebelumnya, mungkin kami akan melakukannya lagi.
Di mana semua petunjuk ini terbuka untuk spekulasi pada titik ini. Tingkat ekspansi Semesta telah berubah sebelumnya; sekitar 7,5 miliar tahun yang lalu mengalami percepatan. Mungkin itu berubah lagi, sekarang di zaman kita. Karena Energi Gelap menempati apa yang disebut ruang kosong, mungkin lebih banyak darinya yang diciptakan saat ekspansi berlanjut. Mungkin kita sedang mencapai titik kritis atau penyeimbang yang lain.
Satu-satunya hal yang pasti adalah bahwa itu adalah sebuah misteri. Salah satu yang kita terdorong untuk mengerti.
