HONOLULU - Krisis dalam fisika mungkin baru saja semakin dalam. Dengan melihat bagaimana cahaya dari benda-benda terang yang jauh ditekuk, para peneliti telah meningkatkan perbedaan antara berbagai metode untuk menghitung laju ekspansi alam semesta.
"Pengukuran konsisten dengan mengindikasikan krisis dalam kosmologi," Geoff Chih-Fan Chen, seorang kosmolog di University of California, Davis, mengatakan di sini saat jumpa pers pada hari Rabu (8 Januari) pada pertemuan ke-235 Astronomi Amerika Masyarakat di Honolulu.
Yang dipermasalahkan adalah angka yang dikenal sebagai konstanta Hubble. Ini pertama kali dihitung oleh astronom Amerika Edwin Hubble hampir seabad yang lalu, setelah dia menyadari bahwa setiap galaksi di alam semesta menjauh dari Bumi dengan kecepatan yang sebanding dengan jarak galaksi itu dari planet kita.
Ini tidak berarti bahwa Bumi adalah pusat dari kosmos. Alih-alih, temuan itu memberi tahu para ilmuwan bahwa alam semesta mengembang dan ada hubungan langsung antara seberapa jauh jarak kedua benda itu dan seberapa cepat mereka menyusut satu sama lain. Konstanta Hubble memiliki nilai yang menggabungkan koneksi jarak-kecepatan ini.
Masalahnya adalah, dalam beberapa tahun terakhir, tim yang berbeda tidak setuju atas nilai sebenarnya dari konstanta ini. Pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), sisa dari Dentuman Besar yang memberikan gambaran tentang alam semesta bayi, menunjukkan bahwa konstanta Hubble adalah 46.200 mph per juta tahun cahaya (atau, menggunakan unit kosmologis, 67,4 kilometer / detik per megaparsec).
Tetapi dengan melihat bintang-bintang yang berdenyut yang dikenal sebagai variabel Cepheid, sekelompok astronom yang berbeda telah menghitung konstanta Hubble menjadi 50.400 mph per juta tahun cahaya (73,4 km / s / Mpc).
Perbedaan itu tampak kecil, tetapi tidak ada tumpang tindih antara nilai-nilai independen dan tidak ada pihak yang mau mengakui kesalahan besar dalam metodologinya.
Pengukuran baru, yang dibuat oleh Lensa H0 dalam kolaborasi COSMOGRAIL's Wellspring (H0LICOW), adalah upaya untuk menghitung konstanta Hubble dengan cara yang benar-benar baru. (COSMOGRAIL adalah akronim untuk Pemantauan Kosmologis Lensa Gravitasi.)
Ukuran ini menggunakan fakta bahwa benda-benda masif di alam semesta akan membelokkan jalinan ruang-waktu, yang berarti bahwa cahaya akan membelok saat melintasinya. Entitas superluminous, black-hole-powered yang disebut quasar kadang-kadang ditemukan di belakang galaksi latar depan yang besar, dan cahayanya dibengkokkan oleh proses pembengkokan ini, yang dikenal sebagai pelensaan gravitasi.
Menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble, tim H0LiCOW mempelajari cahaya dari enam quasar antara 3 miliar dan 6,5 miliar tahun cahaya dari Bumi. Saat lubang hitam quasar menelan material, cahayanya akan berkedip.
Galaksi lensa gravitasi yang mengintervensi membengkokkan cahaya masing-masing quasar, dan kerlap-kerlip quasar tiba di Bumi pada waktu yang berbeda tergantung pada jalur yang ditempuh di sekitar galaksi latar depan, kata Chen. Lamanya waktu tunda menyediakan cara untuk menyelidiki tingkat ekspansi alam semesta, tambahnya.
H0LiCOW mampu memperoleh nilai konstanta Hubble 50.331 mph per juta tahun cahaya (73,3 km / s / Mpc), sangat dekat dengan yang disediakan oleh variabel Cepheid tetapi cukup jauh dari pengukuran CMB.
"Konsekuensinya adalah ketegangan sangat mungkin nyata," kata Chen dan mungkin bukan hasil kesalahan dalam metode masing-masing pendekatan.
Perlu dicatat bahwa tahun lalu pengukuran independen lain dari konstanta Hubble, dibuat dengan menggunakan bintang merah raksasa, datang tepat di antara kedua sisi, menghitung nilai 47.300 mph per juta tahun cahaya (69,8 km / s / Mpc).
Namun demikian, kata Chen, jumlah yang berbeda cukup jauh sehingga mungkin ada sesuatu yang salah dalam model alam semesta kita. Semakin banyak fisikawan yang mengakui hal ini, tambahnya, karena pengukuran independen terus tidak setuju. Para peneliti mungkin harus datang dengan fisika baru untuk menjelaskan apa yang terjadi.
