Teori baru menyebutkan materi gelap yang selama ini menjadi misteri berasal dari peristiwa kosmik terpisah dari Big Bang.
ngarahNyaho - Sebuah kolaborasi penelitian antara seorang profesor dan mahasiswa Universitas Colgate, AS, mengungkap teori yang dapat mengubah pemahaman kita tentang asal-usul materi gelap.
Asisten Profesor Fisika dan Astronomi Cosmin Ilie dan Richard Casey ’24 telah menyelidiki ide berani yang diusulkan oleh ilmuwan Universitas Texas di Austin Katherine Freese dan Martin Winkler.
Teori ini menunjukkan bahwa materi gelap mungkin muncul dari peristiwa terpisah, yang dijuluki "Dark Big Bang," yang terjadi tak lama setelah pembentukan alam semesta.
Secara tradisional, para ilmuwan percaya bahwa semua materi, termasuk materi gelap, berasal dari satu peristiwa tunggal — Big Bang atau dentuman besar.
Peristiwa tersebut menandai berakhirnya periode inflasi kosmik, perluasan alam semesta yang cepat, ketika energi vakum berubah menjadi plasma panas dari radiasi dan partikel.
Kejadian tersebut dipercaya oleh sebagian besar ilmuwan sebagai dasar terbentuknya alam semesta seperti yang kita ketahui.
Salah satu misteri yang paling besar hingga saat ini adalah asal-usul dan sifat materi gelap, yang mencakup sekitar 25 persen dari seluruh energi Alam Semesta saat ini.
Meskipun belum terdeteksi secara langsung dalam eksperimen bawah tanah, atau diamati dalam akselerator, efek gravitasi materi gelap telah ditetapkan dengan kuat pada skala galaksi dan ekstragalaksi.
Selain itu, materi gelap meninggalkan jejak yang dapat diamati pada cahaya sisa elektromagnetik Dentuman Besar, yang disebut radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik.
Pada tahun 2023, Freese dan Winkler mengusulkan bahwa materi gelap, tidak seperti materi biasa, mungkin muncul dari peristiwa dentuman besar yang berbeda. Itu dapat terjadi beberapa bulan setelah Big Bang konvensional.
Dalam model ini, partikel materi gelap dihasilkan melalui peluruhan medan kuantum yang hanya berpasangan dengan Sektor Gelap dan awalnya terperangkap dalam keadaan vakum metastabil palsu.
Dalam penelitian terbaru, Ilie dan Casey mengeksplorasi dan menyempurnakan model Dark Big Bang ini dengan menentukan semua kemungkinan skenario untuk realisasinya yang tetap konsisten dengan data eksperimen terkini.
Yang paling menonjol, karya mereka mengungkap berbagai kemungkinan parameter yang sebelumnya belum dieksplorasi yang dapat menjelaskan asal-usul materi gelap.
Penelitian ini juga menentukan konsekuensi potensial yang dapat diamati dari skenario baru ini, khususnya pembangkitan gelombang gravitasi yang dapat dideteksi oleh eksperimen di masa mendatang.
“Mendeteksi gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh Dark Big Bang dapat memberikan bukti penting untuk teori baru materi gelap ini,” kata Ilie seperti dikutip dari Scitech Daily.
“Dengan eksperimen terkini seperti International Pulsar Timing Array (IPTA) dan Square Kilometer Array (SKA), kita mungkin akan segera memiliki alat untuk menguji model ini dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya.”
Pendeteksian gelombang gravitasi latar belakang pada tahun 2023 oleh kolaborasi NANOGrav, bagian dari IPTA, dapat dikaitkan dengan realisasi Dark Big Bang.
Karena eksperimen di masa depan memberikan pengukuran yang lebih tepat, temuan penelitian ini dapat membantu menyempurnakan pemahaman kita tentang parameter yang mengatur Dark Big Bang.
Hal tersebut berpotensi mengonfirmasinya sebagai asal mula materi gelap yang sebenarnya.
Implikasi dari penemuan ini dapat melampaui materi gelap, karena menawarkan perspektif baru tentang sejarah awal alam semesta dan kekuatan yang membentuk evolusinya. |
Sumber: Scitech Daily
إرسال تعليق