Riset terbaru menunjukkan materi gelap bisa saja “lahir” sangat panas dan cepat, lalu mendingin sebelum galaksi terbentuk.
Ilustrasi: starline/FreepikRingkasan
- Riset menunjukkan materi gelap bisa lahir sangat panas dan bergerak hampir secepat cahaya.
- Materi gelap yang panas ini masih punya waktu untuk mendingin sebelum galaksi pertama terbentuk.
- Temuan ini menantang asumsi lama bahwa materi gelap haruslah “dingin sejak lahir” dan memperluas cakrawala riset kosmologi.
SELAMA ini, para ilmuwan meyakini bahwa materi gelap, zat misterius yang menyusun sebagian besar massa alam semesta, haruslah bersifat "dingin" atau bergerak lambat sejak saat ia terbentuk.
Namun, sebuah penelitian kolaboratif antara University of Minnesota Twin Cities dan Université Paris-Saclay baru-baru ini mengguncang fondasi teori tersebut.
Hasil riset yang diterbitkan dalam jurnal bergengsi Physical Review Letters ini menunjukkan bahwa materi paling misterius di jagat raya tersebut bisa saja sangat panas saat pertama kali lahir.
Saking panasnya, partikel-partikel ini bergerak dengan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya, sebuah kondisi yang oleh para ahli disebut sebagai tahap ultrarelativistic.
Sebelumnya, komunitas sains berpegang pada keyakinan bahwa jika materi gelap panas sejak awal, ia akan menghancurkan benih-benih struktur galaksi alih-alih membentuknya.
Keith Olive, Profesor di School of Physics and Astronomy, menjelaskan contoh klasik materi gelap panas adalah neutrino bermassa rendah, yang sudah gugur sebagai kandidat materi gelap utama sejak 40 tahun lalu karena sifatnya yang terlalu "liar".
Namun, tim peneliti ini menemukan celah menarik. Mereka mempelajari produksi materi gelap selama era yang dikenal sebagai post-inflationary reheating atau pemanasan ulang pasca-inflasi.
"Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa materi gelap bisa saja lahir dalam keadaan merah membara (red hot)," ujar Stephen Henrich, penulis utama laporan tersebut.
"Namun ia memiliki waktu yang cukup untuk mendingin sebelum galaksi-galaksi mulai terbentuk seperti yang kita kenal sekarang," lanjut dia seperti dikutip dari EurekAlert.
Kuncinya terletak pada waktu pelepasan atau decoupling.
Jika materi gelap diproduksi tepat saat alam semesta melalui fase pemanasan ulang setelah Big Bang, partikel tersebut tetap bisa mendingin tepat waktu untuk bertindak sebagai materi gelap "dingin" yang membantu pembentukan galaksi.
Yann Mambrini, rekan penulis dari Université Paris-Saclay, menambahkan bahwa temuan ini memungkinkan manusia untuk "mengintip" periode sejarah alam semesta yang sangat dekat dengan momen Big Bang.
Langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah menemukan cara terbaik untuk mendeteksi partikel-partikel panas ini, baik melalui eksperimen tabrakan partikel di Bumi maupun melalui observasi astrofisika di luar angkasa.
Dengan terbukanya kemungkinan bahwa materi gelap pernah bersifat sangat panas, para ilmuwan kini memiliki spektrum yang lebih luas untuk mencari tahu identitas sebenarnya dari zat yang menjaga galaksi tetap bersatu ini.
Disadur dari EurekAlert - Dark matter may have begun much hotter than scientists thought.
إرسال تعليق