Dengan menggunakan superkomputer, tim fisikawan telah mengonfirmasi perbedaan antara pengamatan alam semesta dan prediksi teoritis tentang strukturnya.
Tim tersebut menggunakan PRIYA, serangkaian simulasi yang mengambil data cahaya optik dari dua survei untuk menyempurnakan parameter kosmologi, guna menentukan batas pengukuran alam semesta dan evolusinya. Penelitian tim tersebut dipublikasikan awal bulan ini di jurnal Jurnal Kosmologi dan Fisika Astropartikel.
Dengan menggunakan PRIYA, tim tersebut mempelajari spektrogram, yang merupakan gambar garis emisi hidrogen di alam semesta. Spektrogram tersebut menangkap hutan Lyman-Alpha, gugusan garis serapan yang padat dalam spektrum quasar, sumber cahaya paling terang di alam semesta.
Dalam spektrogram tim, lonjakan frekuensi yang hilang mengindikasikan “atom dan molekul yang ditemui cahaya di sepanjang jalan,” kata Simeon Bird, seorang fisikawan di UC Riverside dan salah satu penulis studi, dalam rilis universitas. “Karena setiap jenis atom memiliki cara khusus untuk menyerap cahaya, meninggalkan tanda dalam spektrogram, maka memungkinkan untuk melacak keberadaan mereka, terutama hidrogen, unsur yang paling melimpah di alam semesta,” tambahnya.
Materi gelap adalah istilah umum untuk sekitar 27% alam semesta. Dinamakan demikian karena belum pernah diamati secara langsung, tetapi keberadaannya terlihat jelas dalam efek gravitasinya. Instrumen seperti Teleskop Luar Angkasa Euclid mengumpulkan data yang dapat mengungkap susunan alam semesta gelap.
Pada saat yang sama, instrumen berbasis darat, seperti proyek Radio DM, perlahan-lahan mengurangi rentang massa potensial partikel yang mungkin bertanggung jawab atas materi gelap. Beberapa kandidat populer untuk materi gelap adalah Partikel Masif yang Berinteraksi Lemah (WIMP), aksioma, dan foton tersembunyi (atau gelap), antara lain.
Pemetaan distribusi materi gelap di seluruh alam semesta juga dapat mengungkap seberapa baik model teoritis alam semesta sesuai dengan data observasi. Dalam penelitian terbaru mereka, Hutan Lyman-Alpha mengungkap lokasi materi gelap di alam semesta.
“Materi gelap memiliki gravitasi, jadi ia memiliki potensi gravitasi,” kata Bird. “Gas hidrogen jatuh ke dalamnya, dan Anda menggunakannya sebagai pelacak materi gelap.”
Tim tersebut menggunakan model mereka untuk memantau konsentrasi materi gelap di alam semesta, tetapi juga untuk menyelidiki perbedaan antara pengamatan kosmos dan prediksi teoritis strukturnya.
Bird mengemukakan dua gagasan utama tentang mengapa keduanya mungkin tidak cocok. Satu kemungkinan adalah lubang hitam supermasif di inti galaksi membingungkan perhitungan tim tentang struktur alam semesta, sementara kemungkinan lainnya adalah fisika baru yang belum ditemukan sedang berperan.
“Jika hal ini berlaku pada kumpulan data di masa mendatang, maka kemungkinan besar itu adalah partikel baru atau jenis fisika baru, bukan lubang hitam, yang mengacaukan perhitungan kami,” kata Bird.
Dengan kata lain, lebih banyak data akan dibutuhkan untuk memecahkan salah satu misteri terbesar yang belum terpecahkan di alam semesta. Untungnya, kita memiliki banyak observatorium yang tersedia sekarang dan berencana untuk mengumpulkan data tersebut.
NewsRoom.id
