Sebuah tim astrofisikawan AS telah menghasilkan salah satu pengukuran paling tepat yang pernah dibuat dari jumlah total materi di Alam Semesta, sebuah misteri lama kosmos.
Jawabannya, yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal pada hari Senin, adalah materi menyumbang 31,5 persen, memberi atau menerima 1,3 persen, dari jumlah total materi dan energi yang menyusun alam semesta.
68,5 persen sisanya adalah energi gelap, kekuatan misterius yang menyebabkan perluasan alam semesta semakin cepat dari waktu ke waktu, dan pertama kali disimpulkan oleh pengamatan supernova jauh pada akhir 1990-an.
Dengan kata lain, ini berarti jumlah total materi di alam semesta yang dapat diamati setara dengan 66 miliar triliun kali massa Matahari kita, kata Mohamed Abdullah, seorang ahli astrofisika dari University of California, Riverside dan penulis utama makalah tersebut, kepada AFP.
Sebagian besar dari materi ini, 80 persen, disebut materi gelap. Sifatnya belum diketahui, tetapi mungkin terdiri dari beberapa partikel subatom yang belum ditemukan.
Pengukuran terbaru sesuai dengan nilai yang sebelumnya ditemukan oleh tim lain menggunakan teknik kosmologis yang berbeda, seperti mengukur fluktuasi suhu dalam radiasi energi rendah yang tersisa dari Big Bang.
"Ini telah menjadi proses yang panjang selama 100 tahun di mana kami secara bertahap menjadi lebih dan lebih tepat," kata Gillian Wilson, rekan penulis studi dan profesor di UCR kepada AFP.
"Sangat keren bisa membuat pengukuran mendasar tentang alam semesta tanpa meninggalkan planet bumi," tambahnya.
Jadi, bagaimana tepatnya Anda menimbang Semesta?
Tim tersebut mengasah teknik berusia 90 tahun yang melibatkan pengamatan bagaimana galaksi mengorbit di dalam gugus galaksi, sistem masif yang berisi ribuan galaksi.
Pengamatan ini memberi tahu mereka seberapa kuat tarikan gravitasi setiap gugus galaksi, yang darinya massa totalnya dapat dihitung.
Nasib Semesta
Faktanya, jelas Wilson, teknik mereka awalnya dikembangkan oleh astronom perintis Fritz Zwicky, yang merupakan orang pertama yang mencurigai keberadaan materi gelap di gugus galaksi, pada tahun 1930-an.
Dia memperhatikan bahwa massa gravitasi gabungan dari galaksi yang dia amati di gugus galaksi Coma di dekatnya tidak cukup untuk mencegah galaksi-galaksi itu terbang menjauh satu sama lain, dan menyadari pasti ada beberapa materi tak terlihat lainnya yang berperan.
Tim UCR, yang penelitiannya menerima uang dari US National Science Foundation dan NASA, menyempurnakan teknik Zwicky, mengembangkan alat yang mereka sebut GalWeight yang menentukan lebih akurat galaksi mana yang termasuk dalam gugus tertentu dan mana yang tidak.
Mereka menerapkan alat mereka ke Sloan Digital Sky Survey, peta tiga dimensi paling detail dari Alam Semesta yang saat ini tersedia, mengukur massa 1.800 gugus galaksi dan membuat katalog.
Akhirnya, mereka membandingkan jumlah cluster yang diamati per unit volume dalam katalog mereka dengan serangkaian simulasi komputer, yang masing-masing diberi nilai berbeda untuk total materi Semesta.
Simulasi dengan materi yang terlalu sedikit memiliki kluster yang terlalu sedikit, sedangkan simulasi dengan materi yang terlalu banyak memiliki kluster yang terlalu banyak.
Nilai "Goldilocks" yang mereka anggap pas.
Terlebih lagi, "jumlah total materi gelap dan energi gelap memberi tahu kita nasib alam semesta," tambahnya, dengan konsensus ilmiah saat ini bahwa kita sedang menuju "Big Freeze" di mana galaksi bergerak semakin jauh, dan bintang-bintang di galaksi tersebut akhirnya kehabisan bahan bakar.
