Kita tahu materi gelap ada. Terlebih lagi, para ilmuwan akan sulit sekali menjelaskan apa yang menyebabkan efek gravitasi yang secara rutin mereka lihat bekerja di kosmos.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah berusaha membuktikan keberadaannya dengan menghancurkan proton bersama di Large Hadron Collider. Sayangnya, upaya ini belum memberikan bukti nyata.
Karenanya, mungkin sudah waktunya untuk memikirkan kembali materi gelap. Dan fisikawan David M. Jacobs, Glenn D. Starkman, dan Bryan Lynn dari Case Western Reserve University memiliki teori yang melakukan hal itu, walaupun itu terdengar agak aneh.
Dalam studi baru mereka, mereka berpendapat bahwa alih-alih materi gelap yang terdiri dari partikel-partikel elementer yang tidak terlihat dan tidak memancarkan atau menyerap radiasi cahaya dan elektromagnetik, ia mengambil bentuk bongkahan materi yang sangat bervariasi dalam hal massa dan ukuran.
Seperti berdiri, ada banyak kandidat terkemuka untuk apa materi gelap bisa, yang berkisar dari Weakly-Interacting Massive Particles (alias WIMPs) hingga axion. Kandidat-kandidat ini menarik, terutama WIMPs, karena keberadaan partikel-partikel tersebut dapat membantu mengkonfirmasi teori supersimetri - yang pada gilirannya dapat membantu mengarah pada Teori Kerja Segalanya (ToE).
Namun sejauh ini, tidak ada bukti yang diperoleh yang secara definitif membuktikan keberadaan keduanya. Selain diperlukan agar Relativitas Umum berfungsi, massa tak kasat mata ini tampaknya puas tidak terdeteksi.
Menurut Jacobs, Starkman, dan Lynn, ini bisa menunjukkan bahwa materi gelap ada dalam bidang materi normal. Secara khusus, mereka mempertimbangkan kemungkinan bahwa materi gelap terdiri dari objek makroskopik - yang mereka sebut "Makro" - yang dapat dikarakterisasi dalam satuan gram dan sentimeter persegi masing-masing.
Makro tidak hanya secara signifikan lebih besar dari WIMPS dan axion, tetapi berpotensi dapat dikumpulkan dari partikel dalam Model Standar fisika partikel - seperti quark dan lepton dari alam semesta awal - alih-alih membutuhkan fisika baru untuk menjelaskan keberadaan mereka. WIMPS dan axion tetap menjadi kandidat untuk dark matter, tetapi Jacobs dan Starkman berpendapat bahwa ada alasan untuk mencari di tempat lain.
"Kemungkinan bahwa materi gelap bisa menjadi makroskopis dan bahkan muncul dari Model Standar adalah sesuatu yang lama tapi menarik," kata Starkman kepada Space Magazine, melalui email. "Itu adalah kemungkinan yang paling ekonomis, dan dalam menghadapi kegagalan kita sejauh ini untuk menemukan kandidat materi gelap di detektor materi gelap kita, atau menjadikannya dalam akselerator kita, itu adalah salah satu yang patut mendapatkan perhatian baru kita."
Setelah menghilangkan materi paling biasa - termasuk Jupiters yang gagal, katai putih, bintang neutron, lubang hitam bintang, lubang hitam di pusat galaksi, dan neutrino dengan banyak massa - sebagai kandidat yang memungkinkan, fisikawan mengalihkan fokus mereka pada eksotik.
Namun demikian, materi yang berada di suatu tempat di antara biasa dan eksotis - kerabat bintang neutron atau inti besar - ditinggalkan di atas meja, kata Starkman. "Kami mengatakan kerabat karena mereka mungkin memiliki campuran quark yang aneh, yang dibuat dalam akselerator dan biasanya memiliki kehidupan yang sangat singkat," katanya.
Meskipun quark aneh sangat tidak stabil, Starkman menunjukkan bahwa neutron juga sangat tidak stabil. Tetapi dalam helium, terikat dengan proton stabil, neutron tetap stabil.
"Itu membuka kemungkinan bahwa materi nuklir aneh yang stabil dibuat di awal Semesta dan materi gelap tidak lebih dari potongan materi nuklir aneh atau keadaan terikat lainnya dari quark, atau baryon, yang juga terbuat dari quark," kata Starkman.
Materi gelap seperti itu akan cocok dengan Model Standar.
Ini mungkin merupakan aspek yang paling menarik dari teori makro: gagasan bahwa materi gelap, yang menjadi sandaran model kosmologis kita tentang Alam Semesta, dapat dibuktikan tanpa memerlukan partikel tambahan.
Tetap saja, gagasan bahwa alam semesta dipenuhi dengan massa yang tebal dan tak kasat mata, bukannya partikel yang tak terlihat yang tak terhitung jumlahnya, membuat alam semesta tampak agak asing, bukan?
