Teori Relativitas Umum Einstein Diuji di Skala Terbesar Selama 11 Miliar Tahun, Ternyata Hasilnya Benar
Albert Einstein mencetuskan teori relativitas umum pada 1915. Sumber:wikipedia
ANTARIKSA -- Teori relativitas umum Albert Einstein kembali mendapatkan pembuktian. Kali ini dari hasil pengamatan evolusi kosmik selama 11 miliar tahun menggunakan Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).
Dengan hasil ini, ilmuwan membuktikan bahwa teori relativitas umum Einstein adalah resep terbaik untuk memahami gravitasi, bahkan pada skala kosmologis yang sangat besar. Ilmuwan Ishak-Boushaki dan timnya University of Texas di Dallas menggunakan data dari DESI untuk membuktikan teori relativitas umum Einstein.
Dikembangkan pada 1915, teori relativitas umum telah menjadi landasan utama pemahaman manusia tentang gravitasi selama lebih dari satu abad. Teori ini membantu kosmolog memodelkan evolusi alam semesta, mulai dari masa-masa awal hingga saat ini.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Namun, sebagian besar pengujian teori ini dilakukan pada skala kecil seperti sistem tata surya. Instrumen DESI memberikan tantangan besar dengan menguji teori Einstein pada skala kosmologis yang luas. Pengujian ini menggunakan data dari hampir 6 juta galaksi dan quasar, serta melacak evolusi alam semesta sejak berusia sekitar 3 miliar tahun.
Analisis jutaan galaksi dari data DESI membuktikan bahwa cara galaksi-galaksi ini berevolusi dan berkelompok selama miliaran tahun konsisten dengan prediksi Einstein.
Sejak Einstein memperkenalkan teori relativitas umum lebih dari seabad lalu, para peneliti terus mencari skenario di mana teori ini mungkin gagal. Namun, hingga saat ini, belum ada uji coba di skala sejauh jarak terbesar di alam semesta.
Menguji Struktur Kosmik
Struktur kosmik dan perubahan yang terjadi seiring waktu menjadi cara ampuh untuk menguji gravitasi. Sebab, gravitasi adalah kekuatan yang membentuk galaksi dari fluktuasi kecil distribusi materi di alam semesta awal.
Dengan data DESI yang telah memetakan hampir 6 juta galaksi selama 11 miliar tahun terakhir, Ishak-Boushaki dan timnya membandingkan hasil ini dengan prediksi teori gravitasi, baik milik Einstein maupun teori-teori modifikasi kontemporer.
Hasilnya? Tidak ada penyimpangan dari prediksi gravitasi Einstein. Meski terdapat beberapa ketidakpastian pengukuran, bukti kuat menunjukkan bahwa relativitas umum tetap menjadi teori yang paling akurat untuk menjelaskan keadaan alam semesta.
Menguak Misteri Energi Gelap
Analisis ini juga memberikan petunjuk penting tentang energi gelap, kekuatan misterius yang dianggap mempercepat ekspansi alam semesta. Einstein sendiri pernah menyisipkan konstanta kosmologis dalam teorinya, yang menyerupai peran energi gelap. Namun, hasil DESI sebelumnya menunjukkan bahwa energi gelap mungkin tidak konstan dan berubah seiring usia alam semesta.
“Fakta bahwa relativitas umum sesuai dengan data, tetapi energi gelap tidak konsisten dengan konstanta kosmologis, membuka banyak kemungkinan baru tentang apa yang sebenarnya data ini ungkapkan,” ujar Ishak-Boushaki, dilansir dari New Scientist.
DESI: Ribuan Mata Robot Mengintai Kosmos
DESI dipasang di Teleskop Nicholas U. Mayall di Observatorium Nasional Kitt Peak. DESI adalah instrumen canggih dengan 5.000 "mata robot."
Proyek ini telah memasuki tahun keempat dari survei lima tahunnya, yang bertujuan memetakan sekitar 40 juta galaksi dan quasar. Data ini menjadi kunci dalam memahami energi gelap dan materi gelap.
Energi gelap dan materi gelap merupakan dua elemen misterius yang bersama-sama membentuk 95% alam semesta. Sementara itu, hanya 5% yang terdiri dari materi biasa seperti bintang dan planet.
Mark Maus, salah satu peneliti DESI, menyebut ini sebagai pencapaian luar biasa. "Kemampuan kita untuk memotret alam semesta dan menjawab pertanyaan mendasar seperti ini benar-benar mengagumkan," katanya, dilansir dari Space.
Masa Depan Penelitian DESI
DESI masih akan terus mengumpulkan data selama beberapa tahun ke depan, dengan target memetakan posisi dan sifat dari 40 juta galaksi. Hasil dari tahun pertama pengamatan saja sudah memberikan wawasan luar biasa, dan pada Maret 2025, tim ini akan mengungkap hasil dari tiga tahun pertama pengamatan mereka.
Itamar Allali dari Brown University menyatakan, analisis mendatang ini berpotensi memberikan jawaban penting, termasuk mengukur perubahan konstanta Hubble (laju ekspansi alam semesta), mempersempit massa partikel neutrino yang sulit ditangkap, hingga mengeksplorasi keberadaan bahan kosmik baru seperti "radiasi gelap".
Peta 3D Alam Semesta
Analisis terbaru dari data DESI tahun pertama telah menciptakan peta 3D terbesar dari alam semesta hingga saat ini. Hasil ini menunjukkan perubahan kekuatan energi gelap seiring waktu, serta memberikan wawasan baru tentang distribusi galaksi pada skala besar. Peneliti percaya bahwa ini baru permulaan, dengan lebih banyak data dari tahun kedua dan ketiga yang akan dirilis pada 2025.
"Ini baru puncak gunung es. Kemampuan DESI untuk menguji gravitasi termodifikasi dan memperbaiki model energi gelap benar-benar luar biasa," " ujar Dragan Huterer dari Universitas Michigan.
Einstein mungkin tidak membayangkan bahwa teorinya akan diuji dengan cara yang begitu spektakuler. Namun, lebih dari satu abad kemudian, relativitas umum tetap menjadi pilar utama pemahaman tentang kosmos.
