Misteri Materi Gelap dan Energi Gelap

Belum lagi orang bisa memecahkan misteri tentang materi gelap (dark matter) alam semesta, sekarang ditemukan fenomena yang lebih muskil lagi, yaitu dark energy (energi gelap).

Apa itu dark matter? Apa itu dark energy? Harap tidak keliru diartikan sebagai kuasa kegelapan tempat berkuasanya drakula, hantu, dan lain-lain. Dark energy yang dibahas di sini adalah masalah ilmu pengetahuan alam.

Dark Matter atau materi gelap adalah sebuah nama untuk materi di alam ini yang tidak pernah bisa diketahui struktur intenalnya. "Dark" atau gelap digunakan oleh ilmuwan untuk me-label-kan obyek yang tidak terjelaskan.

Dark Matter adalah nyata. Pengaruh gravitasi dan energy-nya atau disebut Dark Energy dapat di detekasi dan dirasakan. Bahkan dark matter mengisi 23% massa materi di alam semesta ini, dan Dark Enegy menguasai 73% dari energi yang ada di alam semesta ini. Namun dark matter tidak memancarkan cahaya, dari namanya juda Dark dan kita tidak pernah tahu terbentuk dari partikel apakah dark matter itu.

Para astronom bisa mengamati benda-benda langit, seperti bintang dan galaksi, karena benda-benda itu memancarkan cahaya. Benda-benda langit yang menghasilkan cahaya itu dikategorikan sebagai materi terang.

Ada benda-benda langit lain yang tidak memancarkan cahaya, seperti lubang hitam (black hole), bintang katai gelap, dan awan gas antarbintang.

Benda-benda gelap itu memang sulit diamati karena tidak langsung memancarkan gelombang yang dapat dideteksi oleh manusia. Kadang-kadang keberadaannya diketahui secara tidak langsung.

Sebagai contoh, keberadaan awan gas antarbintang diketahui dari serapan cahaya bintang di belakang awan itu. Kalau di belakangnya tidak ada bintang, tentu awan antarbintang itu tidak akan terdeteksi.

Contoh lain, sumber sinar-X, Cygnus X-1, diyakini sebagai lubang hitam, bukan karena kelihatan, tetapi karena beberapa fakta mendukung keyakinan itu. Di dekat lubang hitam itu ada sebuah bintang yang sedang diisap oleh lubang hitam itu.

Materi yang mengalir dari bintang ke lubang hitam itu memancarkan sinar-X yang kuat. Dari pengamatan sinar-X itulah diyakini ada lubang hitam di sana. Lubang hitam yang berkelana sendirian di angkasa luar, jauh dari benda-benda lain, sulit terdeteksi keberadaannya.

Pengetahuan tentang materi gelap masih terus berkembang. Sekarang bahkan para ahli menduga bahwa kontributor terbesar dark mater adalah WIMP (weakly interacting massive particle) atau partikel bermassa besar tetapi hampir tidak berinteraksi dengan partikel lain.

Materi gelap seperti WIMP ini diduga memberikan kontribusi 25-30 persen dari massa alam semesta. Bintang-bintang hanya 0,5 persen. Lalu, yang sebagian besar apa? Hasil pengamatan menjurus ke arah dark energy.

Mekanisme
Apa itu dark energy? Bagaimana mekanisme pembentukannya? Apa hubungannya dengan materi biasa? Hukum fisika apa yang berlaku padanya? Berbagai pertanyaan mendasar itu sampai sekarang belum ditemukan jawabannya dengan pasti.

Hanya sifatnya yang berlawanan dengan gravitasi yang diketahui. Kalau gravitasi bersifat tarik-menarik, energi gelap dihasilkan oleh sesuatu yang bersifat tolak-menolak (repulsive).

Bayangkan, misalnya, kalau gaya antara kita dengan Bumi tiba-tiba berubah menjadi bersifat tolak-menolak, maka kita akan terlontar ke angkasa, makin lama makin jauh dari Bumi. Mana mungkin kita bisa hidup, mengerikan bukan?

Bagaimana para ilmuwan mengetahui bahwa dark energy itu ada kalau tidak tahu apa penyebabnya? Keberadaan dark energy diketahui dari pengamatan supernova yang terjadi di galaksi-galaksi yang jauh. Sebagaimana kita ketahui, di dalam sebuah galaksi terdapat banyak sekali bintang, bisa mencapai ratusan miliar jumlahnya.

Pada saat terjadi supernova, salah satu bintang di dalam galaksi itu meledak. Demikian dahsyatnya supernova sehingga bintang yang meledak itu tampak jauh lebih cemerlang daripada bintang-bintang lain. Kadang-kadang supernova malah lebih cemerlang daripada jumlah kecemerlangan semua bintang di galaksi induknya.

Supernova adalah ledakan mahadahsyat yang menandai berakhirnya riwayat sebuah bintang bermassa besar. Energi total yang dipancarkan oleh supernova dalam beberapa detik bisa setara dengan pancaran energi sebuah bintang dalam kurun waktu jutaan hingga miliaran tahun.

Output energi supernova jenis tertentu dapat dihitung para astronom berdasarkan sifat-sifat pancaran radiasinya. Supernova-supernova itu ternyata tampak lebih redup daripada yang diperhitungkan secara teoretis.

Jarak jauh
Orang mungkin bisa mengatakan, jaraknya yang jauh itu membuat supernova tampak redup. Namun, meskipun para astronom sudah memasukkan faktor jarak itu ke dalam perhitungan, tetap tidak cukup untuk membuat supernova tampak seredup yang diamati.

Berbagai kemungkinan penjelasan sudah dicoba, tetapi hanya pada keberadaan dark energy masih terbuka kemungkinan penjelasan mengapa supernova-supernova itu begitu redup.

Penjelasannya adalah bahwa supernova itu bergerak menjauh dipercepat, artinya galaksi induknya juga menjauh dipercepat. Bahwa galaksi-galaksi bergerak saling menjauh umumnya disepakati oleh para astronom karena fakta pengamatan menunjukkan demikian.

Menurut hukum gravitasi Newton, gerakan saling menjauh itu haruslah melambat karena adanya gaya tarik-menarik antarbenda di dalam alam semesta.

Sama seperti batu yang dilemparkan vertikal ke atas, geraknya makin lama makin lambat karena ketika batu itu bergerak ke atas, ada gaya gravitasi bumi yang menariknya ke bawah.

Yang menjadi masalah adalah pengamatan supernova yang jauh itu mengindikasikan gerakan saling menjauh galaksi-galaksi itu makin lama makin cepat.

Apa yang menyebabkan percepatan itu? Mesti ada suatu gaya semesta yang berlawanan sifat dengan gravitasi, yang mendorong galaksi-galaksiâ?"tempat terjadinya supernova itu menjauh. Gaya itu diduga berasal dari dark energy.

Penemuan dark energy ini sangat berpengaruh pada teori tentang alam semesta yang didasarkan pada asumsi bahwa gaya antara dua benda selalu tarik-menarik. Kalau ada gaya tolak antarbenda, berarti asumsi dasar teori alam semesta tidak sepenuhnya benar.

Kalau pembuatan dasar sebuah bangunan tidak kuat, bangunan itu bisa runtuh. Apa yang terjadi kalau dasar sebuah teori, seperti teori alam semesta itu, salah? Bisa jadi teori lama akan runtuh dan para ilmuwan harus membangun teori baru.

Mulai terkuaknya misterii “Dark Energi”
Dengan menggunakan 'kaca pembesar raksasa galaksi' -- tim ilmuwan internasional yang dipimpin Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California, menyimpulkan distribusi dark energy berarti alam semesta tak akan pernah berhenti tumbuh, berkembang.

Temuan ini, yang akan dipublikasikan alam jurnal Science Kamis 19 Agustus 2010 -- juga menemukan pada akhirnya dark energy akan mati dan menjadi seolah gurun dingin.

Para ilmuwan menggunakan Hubble dan teleskop besar milik Badan Antariksa Eropa (ESO), Very Large Telescope untuk mengobservasi bagaimana cahaya dari bintang yang jauh terdistorsi di dekat gugus atau klaster galaksi yang dinamakan Abell 1689.

Galaksi-galaksi tersebut -- yang ditemukan di konstelasi Virgo adalah salah satu klaster galaksi terbesar yang dikenal dalam ilmu pengetahuan.

Karena massanya yang besar, ilmuwan mengatakan itu 'seakan adalah sebuah kaca pembesar kosmik' yang menyebabkan cahaya membelok di sekitarnya.



DARK MATTER DARK ENERGY & THE UNKNOWN UNIVERSE -...

sumber: sisi-lain-aguzu.blogspot.com