lanjutan dari Part 1

2. Pencarian Materi Gelap

Istilah "Materi Gelap" mungkin terdengar eksotis dan misterius, tapi pada kenyataanya sebagian besar benda di sekeliling kita gelap, kecuali kita memancarkan cahaya kepada benda-benda tersebut. Jadi materi gelap yang memberi kekuatan gravitasi tambahan pada galaksi-galaksi bisa saja benda-benda biasa yang ada di sekeliling kita yang tdak memancarkan cahaya, dan itulah hal pertama yang para ilmuwan cari. Para astronomer mengukur awan gas, planet, lubang hitam, kurcaci putih , kurcaci coklat, kurcaci merah, semua benda di angkasa yang tidak atau sedikit memancarkan cahaya, objek-objek tersebut disebut MACHO (Massive Compact Halo Objects), Para astronomer menghitung jumlah MACHO pada suatu galaksi untuk mengetahui identitas sebenarnya dari Materi gelap, namun mereka menemukan bahwa jumlah MACHO tidaklah cukup unuk menimbulkan efek gravitasi yang cukup untuk menggambarkan Materi Gelap, mereka memperkirakan hanya 20% dari total semua materi gelap yang ada di galaksi adalah MACHO. Jadi jika materi gelap bukanlah materi biasa yang sulit untuk dilihat, maka materi gelap mungkinlah sesuatu yang mustahil untuk dilihat, sesuatu yang tidak terbuat dari atom.

Semua bukti menunjukkan kepada satu hal yang agak meresahkan, tidak seperti semua hal yang kita tahu sebelumnya dari tubuh kita, kopi, meja, sampai bumi, materi gelap tidak terbuat dari atom. Jadi yang kita cari adalah sesuatu yang mempunyai massa, tapi tidak terbuat dari atom, sesuatu yang ada dimana-mana, tetapi tidak bisa kita lihat. Para ilmuwan harus berpikir dengan cara yang benar-benar baru untuk sebuah materi yang benar-benar baru.

Saat ini, ide mengenai identitas materi gelap yang paling dipercayai para ilmuwan adalah WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), WIMP adalah partikel-partikel yang berinteraksi melalui daya nuklir lemah dan gravitasi,dan mereka ada dimana-mana, kandidat yang sempurna untuk materi gelap, namun WIMP hanya ada di atas kertas sebagai teori dari permasalahan materi gelap, belum ada yang pernah menemukannya. Oleh karena itu, para ilmuwan membangun laboratorium-laboratorium untuk mendeteksi WIMP. Mereka membangun laboratorium mereka dibawah tanah untuk menyingkirkan sinar kosmis dari penelitiannya, lalu mereka meletakan sensor yang terbuat dari germanium dan membekukannya. Dalam teori. jika bila ada sebuah partikel WIMP yang berinteraksi dengan partikel germanium maka interaksi tersebut akan menaikkan temperatur dari atom germanium tersebut, namun setelah belasan tahun menunggu, mereka tidak dapat mendeteksi satu partikel materi gelap pun, tapi itu bukan berarti mereka akan menyerah begitu saja, penelitian untuk mendeteksi materi gelap saat ini masih terus berlangsung, dengan alat-alat pendeteksi yang baru, semoga saja kali ini mereka dapat mendeteksi keberadaan materi gelap.

Materi gelap mungkin saja sulit untuk ditangkap dan mustahil untuk dilihat, namun ternyata tidak sulit untuk melihat materi gelap secara tidak langsung. Menurut teori relativitas umum Einstein semua benda yang bermassa akan membengkokkan ruang, dan pembengkokkan ruang akan membengkokkan jalannya cahaya. Materi gelap memiliki massa, massa tersebut membengkokkan cahaya, dan pembengkokkan cahaya tersebut dapat kita lihat sebagai Lensa Gravitasi, seperti yang ditunjukkan gambar berikut ini.

Kita dapat melihat bahwa gambar tersebut terlihat menggembung di bagian tengahnya, itulah yang dimaksud dengan Lensa Gravitasi.

Kita mungkin tidak dapat melihat kaca pembesar, tapi kita yakin bahwa kaca tersebut ada karena kaca tersebut membengkokkan cahaya yang melaluinya, hal yang sama dilakukan para ilmuwan untuk mencari dan memetakan posisi materi gelap di alam semesta. Para astronomer memindai alam semesta dengan teleskop mereka, mencari efek lensa gravitasi yang disebabkan oleh materi gelap, ketika mereka mendapat hasilnya, mereka melihat sebuah kecocokan antara posisi materi gelap dengan posisi galaksi-galaksi di alam semesta, dimana materi gelap berkumpul, disanalah galaksi-galaksi berada. Mereka lalu menyimpulkan bahwa materi gelap adalah rangka dari semua galaksi-galaksi di alam semesta. Tanpa materi gelap, materi biasa tak mungkin akan berkumpul untuk membentuk galaksi-galaksi, bintang-bintang, dan planet-planet. Tanpa materi gelap, alam semesta akan menjadi sebuah ruang luas yang gelap dan sepi, tanpa bintang-bintang, dan kehidupan untuk mengisinya.

2.1 Modifikasi Gravitasi

Tidak semua orang setuju dengan gagasan dimana sebagian materi di alam semesta tidak dapat dilihat, salah satunya adalah Profesor Mordehai Milgrom dari Institute Weizmann. Ia tidak setuju dengan cara ilmuwan menambah-nambahkan suatu hal yang sangat sangat berbau hipotesis ke dalam ilmu pengetahuan, Ia yakin bahwa materi gelap tidak dibutuhkan dalam pembentukan dan rotasi galaksi-galaksi, yang diperlukan hanyalah modifikasi suatu hukum fisika.

Tak diragukan lagi bahwa ada sesuatu yang janggal dalam rotasi galaksi, kurva rotasi yang datar tidak masuk akal tanpa gravitasi tambahan, dan ada dua cara untuk mendapatkan gravitasi tambahan, yaitu dengan menambahkan materi gelap, dan dengan menguatkan efek gravitasi yang ada, dan hal tersebutlah yang menjadi ide Milgrom.

Pada saat pertama kali memikirkan tentang idenya, Milgrom tidak begitu yakin bahwa hal modifikasi akan bekerja, sangat jarang terjadi suatu kasus yang membuat hukum fisika tidak bekerja, walaupun begitu, Ia sangat yakin materi gelap tidaklah dibutuhkan, oleh karena itu Ia tetap melanjutkan penelitiannya. Menantang Newton adalah suatu hal yang sangat berbahaya bagi karir seorang fisikawan, jadi ia meneliti teorinya dengan diam-diam sampai ia yakin benar akan teorinya tersebut. Pada tahun 1983, sekitar 9 tahun setelah kedatangan materi gelap, Milgrom mempublikasikan teorinya.

Teori Milgrom disebut MOND (Modified Newtonian Dynamics), pada dasarnya teori tersebut mengatakan bahwa hukum gravitasi Newton hanya bekerja di tempat yang memiliki akselerasi gravitasi yang tinggi, dan tidak akan bekerja di tempat yang memiliki akselerasi gravitasi yang rendah.

Para ilmuwan sama sekali tidak menyukai teori Milgrom, mereka mengabaikannya begitu saja, MOND dianggap terlalu radikal. Sampai saat ini, gagasan materi gelap masih merupakan teori yang diterima secara luas dalam menjelaskan masalah kurva rotasi galaksi-galaksi.

kalau ada pertanyaan silahkan ke 4Room untuk berdiskusi :D

lanut ke Part 3