Sampel debu dan batuan dari asteroid Bennu memberikan wawasan penting tentang alam semesta. Data yang dikumpulkan oleh misi OSIRIS-REx NASA juga dapat menawarkan peluang untuk mengeksplorasi bidang fisika baru.
ngarahNyaho - Tim peneliti yang dipimpin oleh Yu-Dai Tsai, ahli astrofisika di Los Alamos National Laboratory (LANL), memanfaatkan data pelacakan Bennu untuk meneliti potensi keberadaan gaya fundamental kelima di alam semesta.
Secara tradisional, kita mengenal empat kekuatan fundamental alam semesta: gravitasi, elektromagnetisme, gaya inti kuat, dan gaya inti lemah. Namun, penelitian terbaru menunjukkan adanya kemungkinan kekuatan fundamental kelima.
“Menafsirkan data yang kita lihat dari pelacakan Bennu berpotensi menambah pemahaman kita tentang dasar teoretis alam semesta, dan berpotensi mengubah pemahaman kita tentang Model Standar fisika, gravitasi, dan materi gelap,” jelas Tsai.
“Lintasan objek sering kali menampilkan anomali yang berguna dalam penemuan fisika baru,” lanjut dia seperti dikutip dari Earth.com.
Mengingat potensi implikasinya terhadap pertahanan planet, asteroid dekat Bumi seperti Bennu diawasi secara ketat.
Tim memanfaatkan data pelacakan berbasis darat yang dikumpulkan sebelum dan selama misi OSIRIS-REx untuk menyelidiki perluasan Model Standar fisika, yang saat ini menjelaskan tiga dari empat gaya fundamental alam semesta yang diketahui.
Sejak penemuan Bennu pada tahun 1999, data astrometrik optik dan radar telah membantu menyempurnakan lintasannya dengan tepat. Misi OSIRIS-REx ditambahkan dengan data pelacakan navigasi radiometrik dan optik X-band.
“Kendala ketat yang kami capai dapat diterjemahkan ke dalam batasan paling ketat yang pernah ada pada gaya kelima tipe Yukawa,” kata rekan penulis studi Sunny Vagnozzi, asisten profesor di Universitas Trento.
“Hasil ini menyoroti potensi pelacakan asteroid sebagai alat yang berharga dalam pencarian boson ultralight, materi gelap, dan beberapa perluasan Model Standar yang bermotivasi baik.”
Lintasan benda langit, seperti asteroid, dibentuk oleh gravitasi dan gaya lainnya. Memahami lintasan tersebut dapat mengungkap misteri, terutama ketika anomali muncul.
Secara historis, misalnya, keberadaan Neptunus disimpulkan dari ketidakteraturan orbit Uranus sebelum Neptunus diamati secara langsung.
Dengan menganalisis lintasan Bennu dan mengembangkan model yang sesuai, tim menetapkan batasan pada kemungkinan gaya fundamental kelima dan peran partikel perantara potensial, seperti boson ultralight, dalam gaya tersebut.
Partikel perantara yang bekerja berdasarkan gaya kelima dapat mengubah orbit asteroid seperti Bennu, itulah sebabnya analisis data pelacakan ini penting untuk penelitian fisika.
Partikel baru, seperti boson ultralight, dapat memperluas Model Standar untuk mencakup materi gelap dan energi gelap.
Pengamatan kosmologis dan astrofisika memastikan tentang kemungkinan keberadaan dua fenomena itu, namun belum diintegrasikan ke dalam kerangka teori saat ini.
Meskipun materi gelap diyakini membentuk sekitar 85 persen total materi di alam semesta, para ilmuwan masih belum memiliki pemahaman konkrit tentang partikel dan gaya yang menyusunnya.
Tsai dan timnya pertama kali mengeksplorasi gagasan menggunakan pelacakan asteroid untuk menyelidiki fisika gaya kelima dalam makalah tahun 2023 yang diterbitkan dalam Journal of Cosmology and Astroarticle Physics.
Setelah mengerjakan Bennu, mereka kini berencana melanjutkan penelitian ini dengan asteroid Apophis, yang akan melintas dalam jarak 20.000 mil dari Bumi pada tahun 2029.
Pesawat ruang angkasa OSIRIS-APEX milik NASA dijadwalkan mendekati Apophis selama penerbangan jarak dekat ini dan menimbulkan debu.
Pengamatan tentang bagaimana gravitasi bumi mempengaruhi Apophis saat ia lewat akan memberikan lebih banyak data untuk membantu pencarian bukti fisika gaya kelima.
Ke depan, tim peneliti juga menjajaki penggunaan teknologi kuantum luar angkasa dan misi luar angkasa khusus untuk meningkatkan akurasi pelacakan atau mencari materi gelap secara langsung.
Inovasi-inovasi ini secara signifikan dapat meningkatkan presisi pengukuran dan mendukung upaya lebih lanjut untuk menyelidiki pengaruh gravitasi halus yang mungkin mengungkap keberadaan partikel atau gaya baru.
Kemajuan seperti ini dapat membuka jalan bagi terobosan di masa depan seiring para ilmuwan terus mengeksplorasi kekuatan fundamental yang mengatur alam semesta.
Penelitian ini merupakan langkah penting dalam menggunakan data pelacakan asteroid untuk menyelidiki pertanyaan mendasar dalam fisika, menawarkan metode baru untuk menyelidiki kekuatan dan partikel tersembunyi di alam semesta.
Hasil penelitian dari tim yang dipimpin oleh Tsai itu dipublikasikan di jurnal Nature Communications Physics. |
Sumber: Earth.com
Posting Komentar