Kredit gambar: ESA
Hanya beberapa tahun yang lalu para astronom mengguncang model alam semesta saat ini dengan teori energi gelap; yang mengatakan bahwa perluasan Semesta sebenarnya sedang dipercepat. Dengan melihat gugusan galaksi jauh - hingga 10 miliar tahun cahaya jauhnya - para astronom ESA menemukan bahwa mereka mengandung lebih banyak materi terkonsentrasi daripada yang diprediksi oleh teori energi gelap. Jika materi sangat terkonsentrasi, Semesta tidak bisa menjadi 70% energi gelap.
Observatorium sinar-X ESA, XMM-Newton, telah mengembalikan data baru yang menggiurkan tentang sifat Semesta. Dalam sebuah survei terhadap gugusan galaksi yang jauh, XMM-Newton telah menemukan perbedaan membingungkan antara gugusan galaksi saat ini dan yang ada di Semesta sekitar tujuh ribu juta tahun yang lalu. Beberapa ilmuwan mengklaim bahwa ini dapat diartikan sebagai 'energi gelap' yang diyakini kebanyakan astronom mendominasi Semesta sama sekali tidak ada?
Pengamatan dari delapan gugusan galaksi yang jauh, yang terjauh berjarak sekitar 10 ribu juta tahun cahaya, dipelajari oleh sekelompok astronom internasional yang dipimpin oleh David Lumb dari Space Research and Technology Center (ESTEC) ESA di Belanda. Mereka membandingkan cluster ini dengan yang ditemukan di alam semesta terdekat. Penelitian ini dilakukan sebagai bagian dari Proyek XMM-Newton Omega yang lebih besar, yang menyelidiki kepadatan materi di Semesta di bawah pimpinan Jim Bartlett dari College de France.
Gugus galaksi adalah penghasil sinar X yang luar biasa karena mengandung sejumlah besar gas suhu tinggi. Gas ini mengelilingi galaksi dengan cara yang sama seperti uap mengelilingi orang di sauna. Dengan mengukur kuantitas dan energi sinar-X dari sebuah cluster, para astronom dapat mengetahui suhu gas cluster dan juga massa cluster.
Secara teoritis, di Alam Semesta di mana kepadatan materi tinggi, gugusan galaksi akan terus tumbuh seiring waktu dan, rata-rata, seharusnya mengandung lebih banyak massa sekarang daripada di masa lalu.
Sebagian besar astronom percaya bahwa kita hidup di Semesta dengan kerapatan rendah di mana zat misterius yang dikenal sebagai 'energi gelap' menyumbang 70% dari isi kosmos dan, karenanya, merasuki segalanya. Dalam skenario ini, gugusan galaksi harus berhenti tumbuh lebih awal dalam sejarah Semesta dan terlihat hampir tidak dapat dibedakan dari yang ada sekarang.
Dalam sebuah makalah yang segera diterbitkan oleh jurnal Eropa Astronomi dan Astrofisika, para astronom dari Proyek XMM-Newton Omega menyajikan hasil yang menunjukkan bahwa gugusan galaksi di alam semesta yang jauh tidak seperti yang ada sekarang. Mereka tampaknya memberikan lebih banyak sinar-X daripada hari ini. Jadi jelas sekali, gugusan galaksi telah mengubah penampilan mereka seiring berjalannya waktu.
Dalam sebuah makalah yang menyertai, Alain Blanchard dari Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire Midi-Pyr? N es dan timnya menggunakan hasil untuk menghitung bagaimana kelimpahan gugusan galaksi berubah seiring waktu. Blanchard berkata, "Ada lebih sedikit kluster galaksi di masa lalu."
Hasil seperti itu menunjukkan bahwa Semesta harus merupakan lingkungan dengan kepadatan tinggi, dalam kontradiksi yang jelas dengan 'model kesesuaian,' yang mendalilkan Semesta dengan energi gelap hingga 70% dan kepadatan materi yang sangat rendah. Blanchard tahu bahwa kesimpulan ini akan sangat kontroversial, dengan mengatakan, "Untuk menjelaskan hasil ini, Anda harus memiliki banyak materi di Semesta dan menyisakan sedikit ruang untuk energi gelap."
Untuk mendamaikan pengamatan XMM-Newton baru dengan model-model konkordansi, para astronom harus mengakui adanya kesenjangan mendasar dalam pengetahuan mereka tentang perilaku kluster dan, mungkin, galaksi-galaksi di dalamnya. Sebagai contoh, galaksi di kluster yang jauh harus menyuntikkan lebih banyak energi ke gas di sekitarnya daripada yang dipahami saat ini. Proses itu kemudian secara bertahap meruncing ketika cluster dan galaksi di dalamnya bertambah tua.
Tidak peduli ke arah mana hasilnya ditafsirkan, XMM-Newton telah memberikan astronom wawasan baru ke Semesta dan misteri baru untuk teka-teki. Adapun kemungkinan bahwa hasil XMM-Newton benar-benar salah, mereka sedang dalam proses dikonfirmasi oleh pengamatan X-ray lainnya. Jika ini mengembalikan jawaban yang sama, kita mungkin harus memikirkan kembali pemahaman kita tentang Semesta.
Isi Alam Semesta
Isi alam semesta secara luas dianggap terdiri dari tiga jenis zat: materi normal, materi gelap dan energi gelap. Materi normal terdiri dari atom-atom yang membentuk bintang, planet, manusia dan setiap benda lain yang terlihat di Semesta. Kedengarannya merendah, materi normal hampir pasti menyumbang sebagian kecil dari Semesta, di suatu tempat antara 1% dan 10%.
Semakin banyak astronom mengamati Semesta, semakin banyak hal yang mereka butuhkan untuk menjelaskan semuanya. Hal ini tidak dapat dibuat dari atom normal, namun, jika tidak akan ada lebih banyak bintang dan galaksi yang terlihat. Sebaliknya, mereka menciptakan istilah materi gelap untuk zat aneh ini justru karena lolos dari deteksi kami. Pada saat yang sama, fisikawan yang mencoba untuk lebih memahami kekuatan-kekuatan alam mulai percaya bahwa partikel-partikel materi baru dan eksotis pasti berlimpah di alam semesta. Ini hampir tidak akan pernah berinteraksi dengan materi normal dan banyak sekarang percaya bahwa partikel-partikel ini adalah materi gelap. Pada saat ini, meskipun banyak percobaan sedang dilakukan untuk mendeteksi partikel materi gelap, tidak ada yang berhasil. Namun demikian, para astronom masih percaya bahwa di suatu tempat antara 30% dan 99% dari Semesta dapat terdiri dari materi gelap.
Energi gelap adalah tambahan terbaru untuk isi Alam Semesta. Awalnya, Albert Einstein memperkenalkan ide 'energi kosmik' yang merasuki segalanya sebelum dia tahu bahwa Semesta berkembang. Alam semesta yang mengembang tidak membutuhkan 'konstanta kosmologis' seperti Einstein menyebut energinya. Namun, dalam pengamatan tahun 1990-an tentang ledakan bintang di Semesta yang jauh menyatakan bahwa Semesta tidak hanya berkembang tetapi juga berakselerasi. Satu-satunya cara untuk menjelaskan ini adalah memperkenalkan kembali energi kosmis Einstein dalam bentuk yang sedikit berubah, yang disebut energi gelap. Tidak ada yang tahu apa energi gelap itu.
Dalam 'model konkordansi' yang saat ini populer di Semesta, 70% dari kosmos dianggap sebagai energi gelap, 25% materi gelap, dan 5% materi normal.
Sumber Asli: Siaran Berita ESA
