Para ilmuwan telah mencapai tingkat kejelasan yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam memetakan perluasan alam semesta dan mempelajari energi gelap, kekuatan misterius yang mempercepat perluasan ini. Terobosan ini berasal dari analisis data selama enam tahun yang dikumpulkan oleh Dark Energy Camera (DECam) pada teleskop 4 meter milik National Science Foundation Víctor M. Blanco. Ini menandai pertama kalinya empat metode independen mempelajari energi gelap digabungkan, sehingga menggandakan ketepatan pengukuran sebelumnya.
Data di Balik Penemuan
Analisis tersebut mencakup pengamatan selama 758 malam yang mencakup seperdelapan langit, yang dilakukan antara tahun 2013 dan 2019 oleh Kolaborasi Survei Energi Gelap (DES). DECam 570 megapiksel menangkap data dari 669 juta galaksi, yang berjarak sekitar miliaran tahun cahaya. Skala ini sangat penting karena memahami energi gelap memerlukan pengamatan alam semesta pada skala terbesar – efeknya tidak kentara, dan hanya terlihat ketika mengamati jarak kosmik yang sangat jauh.
Mengapa Energi Gelap Penting
Keberadaan energi gelap pertama kali diketahui pada tahun 1998, ketika para astronom mengamati bahwa supernova jauh sedang menyusut lebih cepat dari yang diperkirakan. Hal ini tidak hanya berarti bahwa alam semesta mengembang, seperti yang ditemukan Edwin Hubble beberapa dekade sebelumnya, namun perluasannya semakin cepat. Energi gelap kini menyumbang sekitar 68% dari total energi dan materi di alam semesta, namun sifatnya masih belum diketahui.
Waktu dominasi energi gelap juga merupakan kuncinya: energi gelap baru mulai mengalahkan gravitasi antara 3 dan 7 miliar tahun yang lalu. Hal ini menunjukkan bahwa evolusi alam semesta bukanlah proses linier yang sederhana, melainkan mencakup fase-fase di mana berbagai kekuatan saling mempengaruhi.
Empat Cara Mempelajari Yang Tak Terlihat
Analisis DES secara unik menggabungkan empat metode untuk menyelidiki energi gelap:
- Supernova Tipe-Ia: Alat penemuan asli, masih penting untuk mengukur jarak melintasi kosmos.
- Lensa Gravitasi Lemah: Pembengkokan cahaya secara halus saat melewati objek masif, mengungkap distribusi materi gelap dan energi gelap.
- Pengelompokan Galaksi: Cara galaksi berkumpul memberikan petunjuk tentang struktur kosmik mendasar yang dipengaruhi oleh energi gelap.
- Baryon Acoustic Oscillations (BAO): Riak dari alam semesta awal terawetkan sebagai fluktuasi kepadatan, bertindak sebagai penggaris kosmik untuk mengukur ekspansi.
Dengan memeriksa ulang keempat metode independen ini, tim DES telah memperkuat keyakinan mereka terhadap hasil yang diperoleh.
Perbedaan Tak Terduga
Data DES selaras dengan model kosmologis standar (Lambda Cold Dark Matter – LCDM) dan model yang lebih fleksibel yang memungkinkan energi gelap berevolusi seiring waktu (wCDM). Namun, analisis tersebut mengungkapkan adanya perbedaan antara pengelompokan galaksi yang diamati dan prediksi dari kedua model.
Galaksi-galaksi modern tampak mengelompok secara berbeda dari perkiraan berdasarkan pengukuran alam semesta awal, sehingga menunjukkan bahwa model kosmologis saat ini mungkin tidak lengkap. Ketidakcocokan ini, meskipun tidak kentara, menjadi semakin nyata seiring dengan setiap pengamatan baru.
Masa Depan Penelitian Energi Gelap
Langkah selanjutnya melibatkan penggabungan data DECam dengan observasi dari Legacy Survey of Space and Time (LSST) milik Vera C. Rubin Observatory, yang akan mengkatalogkan sekitar 20 miliar galaksi. Hal ini akan memberikan pandangan yang lebih komprehensif tentang sejarah alam semesta dan perilaku energi gelap.
“DES telah bersifat transformatif, dan Observatorium Vera C. Rubin akan membawa kita lebih jauh lagi,” kata Chris Davis dari National Science Foundation. Ruang lingkup Observatorium Rubin yang belum pernah ada sebelumnya menjanjikan untuk menguji pemahaman kita tentang gravitasi dan membuka wawasan baru tentang sifat sebenarnya dari energi gelap.
Alam semesta masih penuh dengan misteri, namun temuan ini membawa kita semakin dekat untuk mengungkap rahasia percepatan perluasannya.
