Konstanta Hubble adalah unit yang menggambarkan seberapa cepat alam semesta mengembang pada jarak yang berbeda dari titik tertentu di ruang angkasa. Ini adalah salah satu batu kunci dalam pemahaman kita tentang evolusi alam semesta - dan para peneliti terperosok dalam perdebatan tentang nilai sebenarnya.
Bagaimana konstanta Hubble ditemukan
Konstanta Hubble pertama kali dihitung pada 1920-an, oleh astronom Amerika Edwin Hubble. Dia menemukan bahwa benda langit seperti awan yang kabur adalah galaksi jauh yang berada di luar galaksi Bima Sakti kita, menurut NASA.
Sebelumnya, astronom Amerika Henrietta Leavitt menunjukkan bahwa bintang-bintang khusus yang disebut variabel Cepheid, yang luminositasnya naik dan turun secara teratur, memiliki korelasi yang erat antara periode variasi mereka dan kecerahan intrinsiknya. Dengan mengetahui seberapa terang Cepheid sebenarnya dan seberapa redup cahayanya muncul ketika dilihat dari Bumi, Hubble mampu menurunkan jarak Cepheid.
Apa yang ditemukan Hubble luar biasa. Semua galaksi di alam semesta tampaknya bergerak menjauh dari planet kita. Lebih jauh, semakin jauh galaksi, semakin cepat surut. Pengamatan ini, yang dibuat Hubble pada tahun 1929, menjadi dasar untuk apa yang dikenal sebagai hukum Hubble, yang menyatakan bahwa ada hubungan antara jarak objek di kosmos berasal dari kita dan kecepatan di mana ia surut, menurut sebuah penjelasan. dari Universitas Cornell.
Omong-omong, Bumi bukanlah tempat yang istimewa di pusat alam semesta. Setiap pengamat di tempat mana pun di kosmos akan melihat bahwa entitas surgawi bergerak menjauh dengan kecepatan yang meningkat seiring jarak.
Dengan menggunakan datanya, Hubble berusaha memperkirakan konstanta yang menyandang namanya, muncul dengan nilai sekitar 342.000 mph per juta tahun cahaya, atau 501 kilometer per detik per megaparsec (Mpc) di unit kosmologis. (Satu megaparsec sama dengan 3,26 juta tahun cahaya.) Teknik modern yang lebih akurat telah menyempurnakan pengukuran awal ini dan menunjukkan bahwa itu sekitar 10 kali terlalu tinggi.
Mengapa konstanta Hubble terus berubah
Namun seberapa banyak Hubble tidak aktif masih menjadi masalah pertikaian. Pada 1990-an, para astronom menemukan bahwa supernova jauh lebih redup, dan karenanya lebih jauh, daripada yang mereka duga sebelumnya. Temuan ini menunjukkan bahwa alam semesta tidak hanya berkembang tetapi juga mempercepat dalam perluasannya. Hasilnya mengharuskan penambahan energi gelap - kekuatan misterius yang mendorong segala sesuatu di kosmos terpisah - ke dalam model semesta kosmologis.
Setelah kejutan ini, para peneliti mencoba untuk menjabarkan laju percepatan kosmik, untuk mengetahui bagaimana alam semesta dimulai dan berevolusi, dan bagaimana nasib akhirnya. Data dari variabel Cepheid dan sumber astrofisika lainnya menghitung konstanta Hubble menjadi 50.400 mph per juta tahun cahaya (73,4 km / s / Mpc) pada tahun 2016.
Tetapi nomor alternatif telah diperoleh dengan menggunakan informasi dari satelit Planck dari Badan Antariksa Eropa. Pesawat ruang angkasa telah menghabiskan 10 tahun terakhir melakukan pengukuran latar belakang gelombang mikro kosmik - gema dari Big Bang yang berisi data tentang parameter dasar alam semesta. Planck menemukan konstanta Hubble menjadi 46.200 mph per juta tahun cahaya (67,4 km / s / Mpc) pada tahun 2018.
Kedua nilai itu mungkin tidak tampak sangat berbeda. Tetapi masing-masing sangat tepat, dan mereka tidak mengandung tumpang tindih antara bar kesalahan mereka. Jika perkiraan Cepheid salah, itu berarti semua pengukuran jarak astronom tidak tepat sejak zaman Hubble. Jika perkiraan kedua salah, maka fisika baru dan eksotis harus dimasukkan ke dalam model fisikawan alam semesta. Sejauh ini, tidak ada tim ilmuwan yang menentukan angka yang bersedia mengakui kesalahan pengukuran besar.
Pada Juli 2019, para astronom menggunakan teknik baru untuk menghasilkan perhitungan baru konstanta Hubble. Para peneliti mempelajari cahaya bintang raksasa merah, yang semuanya mencapai kecerahan puncak yang sama di akhir kehidupan mereka. Ini berarti bahwa, seperti halnya dengan Cepheids, para astronom dapat melihat bagaimana bintang raksasa merah redup muncul dari Bumi dan memperkirakan jarak mereka. Nilai baru berada di antara dua yang lama - 47.300 mph per juta tahun cahaya (69,8 km / s / Mpc) - namun para ilmuwan belum menyatakan kemenangan belum.
"Kami ingin membuat tiebreak," Barry Madore, seorang astronom di University of Chicago dan anggota tim yang membuat pengukuran terbaru, mengatakan kepada Live Science. "Tapi itu tidak mengatakan sisi ini atau sisi itu benar. Dikatakan ada lebih banyak sampah daripada yang dipikirkan semua orang sebelumnya."
Perdebatan berlanjut. Beberapa orang berpendapat bahwa Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), yang melihat riak-riak pada struktur ruang-waktu yang dibuat oleh bintang-bintang neutron yang jauh saling menabrak, mungkin memberikan titik data independen lain. Yang lain mencari lensa gravitasi, yang terjadi ketika benda yang sangat besar membengkokkan dan membelokkan ruang-waktu seperti kaca pembesar, memberikan mengintip entitas yang lebih jauh, untuk membersihkan perbedaan. Tetapi saat ini, tidak ada yang yakin di mana dan kapan jawaban akhir tentang konstanta Hubble akan muncul.
