Ada kekosongan di alam semesta, dan kita tidak bisa melihatnya dengan benar. Dan itu bagus.
Kekosongan ini - raksasa, celah tak beraturan di ruang angkasa yang kosong dari galaksi - ada di seluruh kosmos. Tapi, karena kosong, para astronom tidak bisa langsung mengamati mereka. Sebagai gantinya, mereka melihatnya dengan memetakan galaksi melintasi ruang, dan kemudian menandai area di antara area-area ini. Namun, dari perspektif kami di Bumi, semua kekosongan itu tampak terdistorsi.
Area-area ini tampak membentang di beberapa tempat dan terjepit di tempat lain. Itulah konsekuensi dari "pergeseran merah" galaksi di perbatasan mereka, distorsi visual yang disebabkan oleh pergerakan sistem ini: Ketika mereka menjauh dari penampil (Earthlings, dalam hal ini), panjang gelombang galaksi tampak membentang, menjadi lebih merah ; mereka yang bergerak ke arah kita akan terlihat lebih biru karena panjang gelombangnya semakin pendek. Energi gelap adalah nama yang diberikan para astronom kepada kekuatan tak terlihat yang membentangkan alam semesta kita dan menyebabkan galaksi-galaksi bergerak menjauh satu sama lain.
Distorsi itu ternyata menjadi hal yang baik, menurut sebuah makalah yang diterbitkan 9 Juli di jurnal Physical Review D. Hingga saat ini, para peneliti telah mengandalkan pengukuran tepat dari pergeseran merah galaksi individu untuk mengetahui seberapa cepat alam semesta berkembang, dan pada gilirannya, berapa banyak energi gelap yang ada untuk mendorong ekspansi itu. Tetapi mengukur distorsi rongga ternyata menjadi teknik yang jauh lebih tepat, memungkinkan para peneliti untuk mempersempit ekspansi itu lebih jauh.
"Apa yang sebenarnya kita ukur adalah distorsi pada posisi galaksi di sekitar wilayah yang kosong," kata Seshadri Nadathur, seorang peneliti di Universitas Portsmouth di Inggris, dan penulis utama makalah itu. "Yang paling keren tentang void adalah bahwa mereka adalah wilayah ruang di mana kita dapat memodelkan gerakan galaksi dengan sangat akurat."
Itu karena matematika yang diperlukan untuk menentukan dengan tepat gerakan galaksi menjadi jauh lebih sederhana di dalam kekosongan ini, kata Nadathur kepada Live Science. (Dalam hal ini, tim peneliti mempelajari kekosongan sekitar 5,5 miliar tahun cahaya dari Bumi.)
"Galaksi bergerak karena gravitasi yang menarik mereka ke daerah materi berlebih, dan masalahnya umumnya adalah teori gravitasi kita - relativitas umum Einstein - sangat kompleks, dan persamaannya sulit dipecahkan dengan tepat," katanya. "Jadi sebagian besar waktu dalam kosmologi kami menggunakan perkiraan - dikenal sebagai 'teori perturbasi' - untuk membantu membuat masalah bisa diselesaikan. Teori perturbasi ini bekerja jauh lebih baik di daerah kosong daripada di daerah di mana ada banyak materi, jadi kami prediksi lebih mudah dibuat dan jauh lebih akurat dalam kekosongan. "
Hasil tambahan dari keakuratan yang ditambahkan adalah bahwa, dengan menggunakan teknik yang dipelopori dalam makalah ini, para ilmuwan dapat membuat perkiraan yang jauh lebih tepat dari tingkat ekspansi alam semesta, dan lebih baik mengkonfirmasi bahwa tingkat ekspansi yang diamati sejalan dengan teori pilihan para astronom mengapa ekspansi sedang terjadi . Hasil baru ini juga membatasi ruang lingkup beberapa teori alternatif yang beredar di sana. Pengukuran terbaik sebelumnya dari gerakan galaksi juga melakukan semua ini, tetapi sekitar empat kali kurang baik, menurut Nadathur.
Pengukuran terbaik sebelumnya dari pergeseran merah kekosongan galaksi berasal dari studi tentang langit yang disebut Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Pengukuran void-distorsi ini juga mengandalkan data BOSS, tetapi jauh lebih baik pada kesimpulannya yang menerapkan teknik analisis baru ini untuk data dari BOSS.
Pengukuran yang ditingkatkan dari ekspansi alam semesta sesuai dengan teori yang ada tentang bagaimana energi gelap bekerja di alam semesta, tulis para peneliti di koran: bahwa kita hidup di alam semesta "datar" dengan energi gelap konstan yang mendorong perluasannya. "Dengan menempatkan hasil kami bersama-sama dengan yang dari teknik PAB, kami bisa mendapatkan pengukuran yang jauh lebih baik dari tingkat ekspansi kosmik 5,5 miliar tahun yang lalu," kata Nadathur. "Dan ini pada gilirannya sangat penting karena memberi tahu kita apa yang telah dilakukan energi gelap selama waktu itu, serta hal-hal lain seperti kelengkungan ruang - yang membuat kita para kosmolog bersemangat."
Para peneliti juga menunjukkan di koran bahwa ada beberapa upaya yang akan datang untuk memindai langit lebih tepat daripada BOSS, untuk memahami energi gelap dengan lebih baik. Teknik yang sama ini, tulis para peneliti, seharusnya juga meningkatkan ketepatan survei-survei itu.
