Materi gelap dan energi gelap mungkin tidak ada, menurut penelitian terbaru

Para ilmuwan telah lama menerima fakta bahwa gaya-gaya di luar penglihatan mengatur alam semesta. Mereka berpikir materi gelap mengikat galaksi bersama dengan gravitasi tambahan, dan energi gelap mendorong ekspansi alam semesta. Komponen-komponen yang tidak terlihat ini sebenarnya dikatakan menyusun sekitar 95 persen dari apa yang ada. Bagaimana jika mereka bahkan tidak ada sama sekali?

Sebuah kertas kerja yang lebih baru oleh Rajendra P. Gupta, seorang dosen fisika tamu diUniversitas Ottawa, menawarkan alternatif radikal. Alih-alih mengisi alam semesta dengan partikel dan energi tak terlihat yang belum pernah berhasil dideteksi siapa pun, Gupta mengusulkan bahwa hukum dasar alam itu sendiri mungkin berubah seiring bertambahnya usia alam semesta.

Kekuatan alam semesta sebenarnya menurun secara rata-rata seiring pertumbuhan alam semesta,” kata Gupta. “Pengurangan ini memiliki efek menyebabkan alam semesta terlihat didorong oleh suatu kekuatan misterius, yang kita sebut energi gelap. Kekuatan yang sama menciptakan gravitasi tambahan pada skala galaksi, yang kita anggap sebagai materi gelap. Tapi mungkin itu hanyalah ilusi.

AA1NLdii Materi gelap dan energi gelap mungkin tidak ada, menurut penelitian terbaru

Karyanya dibangun di atas beberapa dekade pekerjaan sebelumnya. Teori, yang disingkat sebagai CCC+TL, menggunakan materi standar dan suatu konstanta yang berubah untuk menggambarkan gerakan galaksi yang misterius.

Semesta dengan Aturan yang Berubah

Di inti hipotesis Gupta adalah gagasan bahwakonstanta alam semestaseperti kecepatan cahaya atau kekuatan gravitasi, tidak akan pasti tetap mutlak selamanya. Sebaliknya, mereka mungkin berubah sangat perlahan seiring perubahan dan penuaan alam semesta. Jika demikian, maka pergeseran perlahan dalam hukum fisika dasar ini dapat menghasilkan efek yang sangat mirip dengan materi gelap dan energi gelap.

Model CCC+TL juga membawa kembali hipotesis lama “cahaya yang lelah”, di mana foton kehilangan energi saat menempuh jarak kosmologis. Kedua komponen ini bergabung untuk menghasilkan apa yang disebut Gupta sebagai efek-α, setelah parameter tanpa dimensi α. Mereka muncul dalam persamaan miliknya sebagai energi atau materi yang disembunyikan, tetapi pada dasarnya merupakan hasil matematis dari konstanta yang berubah.

Baca Juga  Forecast: Dense fog issues early today

Di tempat-tempat yang penuh bintang dan gas, efek-efek α kecil. Semakin jauh, di mana materi biasa menjadi langka, efek-efek tersebut memperkuat, meniru efek gravitasi dari materi gelap yang tidak terlihat. Secara esensial, galaksi tidak memerlukan cincin tak terlihat dari materi gelap untuk menjelaskan mengapa bintang-bintang di daerah luar melesat begitu cepat—hukum-hukum itu sendiri yang melakukan pekerjaan beratnya.

AA1NLaNL Materi gelap dan energi gelap mungkin tidak ada, menurut penelitian terbaru

Menguji Model

Untuk melihat apakah ide revolusioner ini bekerja dalam praktiknya, Gupta memeriksa basis data SPARC, sebuah katalog yang umum digunakan mengenai kurva rotasi untuk 175 galaksi cakram. Kurva-kurva ini mengukur seberapa cepat bintang dan gas berputar mengelilingi pusat galaksi pada jarak yang berbeda.

Secara tradisional, bentuk datar dari kurva seperti ini telahmateri gelap’s smoking gun. Bintang-bintang luar dalam galaksi bergerak terlalu cepat untuk dijelaskan oleh materi biasa. Gupta mengganti “kerapatan pemutus”, atau kerapatan di mana efek α mulai menjadi penting. Pendekatan ini lebih konsisten dari galaksi ke galaksi dibandingkan dengan memiliki radius tetap karena kerapatan akan bervariasi lebih tidak teratur.

Ketika dia menerapkan modelnya pada galaksi seperti NGC 3198 dan beberapa lainnya, prediksi-prediksi tersebut sesuai dengan sangat akurat dengan apa yang telah diamati. Dengan hanya satu parameter yang dapat disesuaikan per galaksi—kerapatan putus—persamaan-persamaannya berhasil mereplikasi kecepatan rotasi yang telah membingungkan para astronom selama bertahun-tahun.

Ia juga mencatat bahwa nilai percepatan pada titik-titik perpindahan ini sangat dekat dengan yang digunakan dalam Dinamika Newtonian yang Dimodifikasi (MOND), sebuah model lain yang menghilangkan materi gelap. Namun Gupta mempertahankan bahwa karyanya independen dari MOND dan berasal langsung dari konstanta yang berubah.

AA1NLmJG Materi gelap dan energi gelap mungkin tidak ada, menurut penelitian terbaru

Di Luar Kurva Rotasi

Teori ini tidak berhenti di galaksi. Sebelumnya, Gupta telah menunjukkan bahwa CCC+TL memiliki potensi untuk menjelaskan struktur kosmologis skala besar juga, mulai dari penampakan cahaya yang berasal dari supernova jauh hingga struktur latar belakang mikro gelombang kosmik. Bukti-bukti ini merupakan jenis bukti yang biasa digunakan untuk memvalidasi materi gelap dan energi gelap.

Baca Juga  Much of Friday’s snow in DC melted away on Saturday

Modelnya bahkan menunda kembaliusia alam semesta. Misalkan konstanta alam berubah seiring waktu. Jam kosmik berjalan dengan kecepatan yang berbeda. Sejarah yang lebih panjang memungkinkan lubang hitam dan galaksi awal untuk menumpuk massa secara cepat, menghindari salah satu misteri terbesar astronomi: bagaimana struktur yang rumit muncul begitu cepat setelah Big Bang.

Yang paling menarik adalah perspektif baru ini memungkinkan kita menjelaskan apa yang kita lihat di langit tanpa perlu membayangkan ada sesuatu yang bergerak di luar sana,” kata Gupta. “Ini semua hanya karena konstanta alam berubah seiring bertambahnya usia alam semesta dan berkumpulnya materi.

Batasan dan Langkah Berikutnya

Usulan tersebut ambisius, tetapi ada syarat-syaratnya. Gupta mengakui bahwa modelnya mengasumsikan bahwa galaksi berbentuk bola, meskipun pada kenyataannya galaksi berbentuk cakram atau tidak beraturan. Ia juga mengakui bahwa ia bekerja dengan data kasar yang tidak halus, yang memiliki risiko kesalahan.

AA1NLwAP Materi gelap dan energi gelap mungkin tidak ada, menurut penelitian terbaru

Mungkin tantangan terbesar adalah bahwa teori ini belum diuji melawan lensa gravitasi, di mana objek besar membengkokkan cahaya di belakangnya. Lensa sudah dijelaskan dengan baik oleh materi gelap, jadi jika CCC+TL ingin berhasil, maka harus mampu menjelaskannya juga.

Meskipun ada pertanyaan terbuka ini, studi Gupta memicu kontroversi baru. Jika akurat, hal ini akan menggoyang dasar-dasar kosmologi modern. Miliaran dolar dan dekade upaya telah diinvestasikan dalam pencarian untukpartikel materi gelapTetapi model ini menunjukkan bahwa mereka mungkin tidak ada sama sekali—atau jika ada, mereka hanya menyumbang sebagian kecil dari alam semesta daripada yang pernah dipikirkan.

Kadang-kadang jawaban terbaik adalah jawaban yang paling sederhana,” tambah Gupta. “Mungkin rahasia terbesar alam semesta hanyalah ilusi yang dipermainkan kepada kita oleh konstanta alam yang berkembang.

Implikasi Praktis dari Penelitian

Jika metode ini terbukti mampu melewati pengujian lebih lanjut, hal ini dapat secara radikal mengubah bidang fisika dan astronomi. Daripada menghabiskan sumber daya besar dalam upaya mencari partikel yang sulit ditemukan, para ilmuwan bisa bekerja untuk membuat pengukuran konstanta kosmik yang lebih akurat seiring waktu dan jarak.

Baca Juga  Denver weather: Big warm up coming next week

Perubahan itu mungkin mempercepat terobosan dalam pembelajaranbagaimana galaksi berkembang, bagaimana alam semesta itu sendiri mengembang, dan bahkan bagaimana kondisi yang mendukung kehidupan muncul di sistem planet.

Bagi publik, hadiahnya tidak kalah sensasional. Alam semesta yang lebih lama dengan aturan yang berkembang menulis sejarah kosmik baru. Ini juga dapat berarti bahwa alam semesta lebih sedikit misterius dan sulit ditangkap, serta diatur oleh materi tak terlihat tetapi oleh hukum yang lebih intuitif dan dapat diukur.

Temuan penelitian tersedia secara online di jurnal tersebutGalaksi MDPI.

Cerita Terkait

・Apakah gravitino supermasif menjadi kunci dari materi gelap?

・Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan cincin materi gelap dalam silang Einstein langka

・Dua teori materi gelap yang berani mungkin mengungkap massa yang hilang di alam semesta

Seperti cerita-cerita yang membuat hati senang? DapatkanSitus Berita yang Lebih Cerah’ newsletter.

unnamed Materi gelap dan energi gelap mungkin tidak ada, menurut penelitian terbaru