Materi gelap sebagian besar tetap misterius, tetapi astrofisikawan terus berusaha membuka misteri itu. Penemuan gelombang gravitasi tahun lalu oleh Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) mungkin telah membuka jendela baru ke dalam misteri materi gelap. Masukkan apa yang dikenal sebagai 'lubang hitam purba.'
Para ahli teori telah meramalkan keberadaan partikel yang disebut Weakly Interacting Massive Particles (WIMPS). WIMPs ini bisa jadi terbuat dari apa materi gelap. Tetapi masalahnya adalah, tidak ada bukti eksperimental untuk mendukungnya. Misteri materi gelap masih berupa file kasus terbuka.
Ketika LIGO mendeteksi gelombang gravitasi tahun lalu, ia kembali tertarik pada teori lain yang mencoba menjelaskan materi gelap. Teori itu mengatakan bahwa dark matter sebenarnya bisa dalam bentuk Primordial Black Holes (PBHs), bukan WIMPS yang disebutkan di atas.
Lubang hitam primordial berbeda dari lubang hitam yang mungkin Anda pikirkan. Itu disebut lubang hitam bintang, dan terbentuk ketika bintang yang cukup besar runtuh dengan sendirinya di akhir masa hidupnya. Ukuran lubang hitam bintang ini dibatasi oleh ukuran dan evolusi bintang-bintang yang membentuknya.
Tidak seperti lubang hitam bintang, lubang hitam primordial berasal dari fluktuasi kepadatan materi yang tinggi pada saat-saat pertama Semesta. Mereka bisa jauh lebih besar, atau lebih kecil, daripada lubang hitam bintang. PBH bisa sekecil asteroid atau sebesar 30 massa matahari, bahkan lebih besar. Mereka juga bisa lebih berlimpah, karena mereka tidak memerlukan bintang masal yang besar untuk terbentuk.
Ketika dua PBH ini lebih besar dari sekitar 30 massa matahari bergabung bersama, mereka akan menciptakan gelombang gravitasi yang terdeteksi oleh LIGO. Teorinya mengatakan bahwa lubang hitam purba ini akan ditemukan di lingkaran galaksi.
Jika ada cukup PBH berukuran menengah ini di lingkaran cahaya galaksi, mereka akan memiliki efek pada cahaya dari quasar jauh saat melewati halo. Efek ini disebut 'lensa-mikro'. Lensa mikro akan memusatkan cahaya dan membuat quasar tampak lebih cerah.
Efek dari lensa-mikro ini akan menjadi lebih kuat semakin banyak massa yang dimiliki PBH, atau semakin banyak PBH berada di lingkaran galaksi. Kita tidak bisa melihat lubang hitam itu sendiri, tentu saja, tetapi kita dapat melihat peningkatan kecerahan quasar.
Bekerja dengan asumsi ini, tim astronom di Instituto de Astrofísica de Canarias meneliti efek lensa mikro pada quasar untuk memperkirakan jumlah lubang hitam primordial dari massa menengah dalam galaksi.
"Lubang hitam yang penggabungannya terdeteksi oleh LIGO mungkin terbentuk oleh runtuhnya bintang, dan bukan lubang hitam purba." -Evencio Mediavilla
Studi ini mengamati 24 quasar yang memiliki lensa gravitasi, dan hasilnya menunjukkan bahwa bintang normal seperti Matahari kita yang menyebabkan efek mikro-lensa pada quasar yang jauh. Itu mengesampingkan keberadaan populasi PBH yang besar di lingkaran galaksi. "Studi ini menyiratkan" kata Evencio Mediavilla, "bahwa sama sekali tidak mungkin bahwa lubang hitam dengan massa antara 10 dan 100 kali massa Matahari membentuk fraksi yang signifikan dari materi gelap". Karena alasan itu lubang hitam yang penggabungannya terdeteksi oleh LIGO mungkin terbentuk oleh runtuhnya bintang, dan bukan lubang hitam purba ”.
Bergantung pada perspektif Anda, itu bisa menjawab beberapa pertanyaan kami tentang materi gelap, atau hanya memperdalam misteri.
Kita mungkin harus menunggu lama sebelum kita tahu persis apa itu materi gelap. Tetapi teleskop baru yang sedang dibangun di seluruh dunia, seperti Teleskop Eropa Sangat Besar, Teleskop Raksasa Magellan, dan Teleskop Survei Sinoptik Besar, berjanji untuk memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana materi gelap berperilaku, dan bagaimana ia membentuk alam semesta.
Hanya masalah waktu sebelum misteri materi gelap diselesaikan.
