Sains

Ahli Astrofisika Memberikan Petunjuk Potensial Penemuan Materi Gelap Tahun 2030-an

Ilustrasi pesawat ruang angkasa Euclid memindai langit. Misi Euclid adalah memburu jejak materi gelap dan energi gelap untuk menjelaskan misteri perluasan kosmik. Gambar: ESA

ANTARIKSA -- Materi gelap adalah salah satu misteri sains terbesar. Ia tidak menyerap, memantulkan atau memancarkan cahaya, jadi kita tidak bisa melihatnya. Namun kehadirannya tersirat dari efek gravitasi yang tampaknya ditimbulkannya terhadap galaksi.

Meskipun materi gelap membentuk sekitar 85 persen kosmos, para ilmuwan hanya mengetahui sedikit tentang sifat fundamentalnya. Ada banyak teori, dan penelitian yang dilakukan oleh rekan pascadoktoral Universitas Clemson, Alex McDaniel, memberikan beberapa batasan paling ketat mengenai sifat materi gelap. 

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Penelitiannya juga mengungkapkan sedikit tanda bahwa jika memang benar, materi gelap mungkin akan terkonfirmasi dalam dekade mendatang, tahun 2030-an. Karya Alex McDaniel tersebut diterbitkan dalam jurnal Physical Review D.

“Dengan pengumpulan data dan penemuan baru di masa depan, petunjuk kecil itu berpotensi menjadi deteksi yang sangat konkrit terhadap model materi gelap,” kata McDaniel.

Baca Juga: Bintang Axion yang Muncul setelah Big Bang Bisa Menjawab Misteri Materi Gelap

Mendeteksi materi gelap akan menjadi sebuah terobosan terdepan ilmu pengetahuan ke depan. Materi gelap adalah salah satu hal terpenting dalam astrofisika, dan kita hampir tidak tahu apa-apa tentangnya.

"Menemukannya akan menjadi terobosan yang luar biasa. Siapa pun yang menemukan, mungkin akan memenangkan Hadiah Nobel. (Terobosan itu l) besar sekali," kata Marco Ajello, profesor di Departemen Fisika dan Astronomi Clemson dan penasihat McDaniel.

Dalam penelitian ini, McDaniel dan kolaboratornya mencari materi gelap di galaksi kerdil yang bisa musnah menjadi materi biasa dan sinar gamma, suatu bentuk cahaya pada tingkat energi tertinggi. Galaksi kerdil ideal untuk dipelajari karena ukurannya yang kecil, kaya akan materi gelap, dan sebagian besar tidak memiliki fenomena astrofisika lain seperti gas, debu, dan supernova yang bisa mencemari temuan tersebut.

“Kami mencari (galaksi kerdil) ini karena idealnya, mereka memberi kita sinyal yang jelas atau memungkinkan kita mengesampingkan teori partikel tertentu,” kata McDaniel.

Beberapa model memperkirakan bahwa materi gelap memiliki massa atau penampang tertentu, yang merupakan kemungkinan terjadinya peristiwa tertentu akibat interaksi partikel. Hal ini akan menentukan para peneliti menemukan buruannya dalam sinar gamma. 

"Jika mereka tidak melihatnya, mereka bisa mengesampingkan massa dan lintas bagian tersebut," katanya.

Baca Juga: Euclid, Misi Eropa Ungkap Materi Gelap dan Energi Gelap di Alam Semesta

Salah satu penulis penelitian tersebut, Chris Karwin mengatakan, dalam studi itu mereka lebih mengesampingkan bahwa materi gelap tidak dapat memiliki massa atau penampang tertentu. “Tetapi dibandingkan dengan penelitian sebelumnya, kami mulai melihat petunjuk tentang sesuatu yang mungkin merupakan sinyal dari sistem ini,” kata postdoc di Clemson tersebut. Karwin juga sekarang menjadi rekan pascadoktoral di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA. 

Penelitian McDaniel menggunakan sampel yang lebih besar yang mencakup tambahan galaksi katai yang ditemukan dan jumlah data yang lebih besar dibandingkan penelitian sebelumnya. Ia memasukkan sekitar 50 galaksi katai dalam penelitiannya. Namun dengan adanya teleskop baru yang lebih canggih dalam waktu dekat, ia memperkirakan jumlah tersebut akan meningkat menjadi 150–200 galaksi kerdil.

“Teleskop baru pada dasarnya adalah pendeteksi galaksi katai. Kami memproyeksikan dengan peningkatan tersebut, ada kemungkinan bahwa alih-alih hanya memiliki sedikit sinyal, kita bisa mendapatkan sesuatu yang merupakan deteksi yang bonafid,” katanya.

Ajello menambahkan, “Jika itu (sinyalnya) nyata, pada akhirnya (materi gelap) akan terkonfirmasi," katanya. Sumber: phys.org

Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
Image

- angkasa berdenyut dalam kehendak -