Sains
Penelitian Baru: Atmosfer Bumi Menyimpan Bagian Alam Semesta yang Hilang
ANTARIKSA -- Bumi kemungkinan berenang dalam lautan materi gelap, dan gelombang tak kasat mata terus menghantam atmosfer bagian atas planet kita sehingga menghasilkan gelombang radio yang dapat dideteksi. Menurut penelitian teoritis baru, gelombang radio itu memungkinkan kita menemukan komponen alam semesta yang sulit dipahami ini.
Sudah banyak bukti astrofisika dan kosmologis yang menunjukkan keberadaan materi gelap, mulai dari kurva rotasi galaksi tertentu yang tidak dapat dijelaskan hingga pertumbuhan struktur terbesar di alam semesta. Upaya untuk menjelaskan beragam fenomena tersebut dengan formulasi gravitasi alternatif telah gagal, sehingga sebagian besar astronom menganggap materi gelap adalah suatu bentuk materi yang tidak diketahui dan jarang berinteraksi dengan cahaya atau materi normal.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Tapi itu adalah gagasan umum yang sangat luas yang mencakup banyak kemungkinan. Materi gelap mungkin saja terbuat dari partikel masif, namun pencarian partikel semacam itu sebagian besar tidak membuahkan hasil. Jadi, alternatif yang menarik adalah materi gelap sangat terang, baik dalam bentuk partikel teoritis yang dikenal sebagai 'axion' atau sebagai bentuk foton eksotik yang membawa sedikit massa.
Dengan kecerahan yang luar biasa, jutaan kali lebih ringan dari partikel paling terang yang diketahui, materi gelap bisa bertindak dengan cara yang sangat aneh. Secara khusus, alih-alih muncul sebagai peluru berbentuk titik, materi gelap akan berperilaku lebih seperti gelombang besar yang mengalir di sekitar kosmos.
Baca Juga: Bintang Axion yang Muncul setelah Big Bang Bisa Menjawab Misteri Materi Gelap
Dalam penelitian terbaru yang dipublikasikan ke server pracetak arXiv, fisikawan mengeksplorasi model materi gelap ultralight yang sangat jarang berinteraksi dengan materi normal tersebut. Seringkali, interaksi materi gelap hampir tidak tercatat, sehingga tidak menghasilkan apa pun yang terdeteksi. Namun dalam kasus yang jarang terjadi, materi gelap dan materi normal memiliki interaksi yang menghasilkan gelombang radio dalam jumlah yang cukup besar.
Hal itu akan terjadi ketika materi gelap bertemu dengan plasma, dan ketika frekuensi gelombang materi gelap sejajar dengan frekuensi gelombang plasma. Menurut model tersebut, ketika keduanya berinteraksi, resonansi akan terjadi, memperkuat interaksi dan menghasilkan radiasi dalam bentuk gelombang radio.
Faktanya, alam semesta tidak asing dengan plasma karena semua bintang memuntahkan plasma ke luar angkasa dalam bentuk angin bintang. Para ahli teori juga telah mengeksplorasi produksi gelombang radio yang diduga akibat interaksi materi gelap dengan lingkungan seperti korona matahari atau medium antarbintang. Namun dalam penelitian baru ini, para ilmuwan menemukan titik interaksi yang lebih dekat dengan bumi, yaitu ionosfer planet kita.
Ionosfer bumi adalah lapisan tipis dan panas di atmosfer bagian atas yang terdiri dari kumpulan partikel terionisasi (bermuatan) yang lepas atau plasma. Secara alami terdapat gelombang yang mengalir melaluinya, dan para peneliti menemukan bahwa gelombang tersebut dapat berinteraksi dengan gelombang materi gelap hipotetis yang mungkin menyapu Bumi.
Gelombang radio yang dihasilkan oleh interaksi itu hampir tidak dapat dideteksi. Namun para peneliti menemukan bahwa dengan menggunakan antena radio yang disetel dengan cermat untuk mencari frekuensi gelombang radio tertentu selama setahun, mereka kemungkinan bisa mendeteksi gelombang tersebut.
Baca Juga: Mencari Jejak Materi Gelap di Lubang Tambang Emas Dakota Selatan
Ide baru tersebut sangat menjanjikan karena ionosfer bumi menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan sumber gelombang radio lain yang diduga menghasilkan materi gelap. Pertama, ionosfer secara alami memantulkan banyak gelombang radio dari luar angkasa, sehingga relatif bebas dari sinyal kontaminasi. Kedua, ionosfer berada tepat di atas kita, mudah diakses, dan telah menjadi subjek pemantauan dan penelitian sejak lama.
Pembuktian teori ini akan menjadi perjalanan panjang. Karena bentuk materi gelap yang sangat teoretis, maka memerlukan waktu bertahun-tahun, bahkan puluhan tahun untuk menyempurnakan teknik observasi pencari gelombang radio tersebut.
Namun, jika itu berhasil, maka akan menjadi tambang emas, memungkinkan umat manusia mempelajari salah satu elemen paling misterius di alam semesta, tepat di depan pintu kosmik kita. Apa iya, rahasia besar kosmik itu akan terungkap tepat di atas kepala kita? Sumber: Live Science
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
