Kredit gambar: ESA
Hanya beberapa tahun yang lalu, para astronom menggegarkan model-model terkini Alam Semesta dengan teori tenaga gelap; yang mengatakan bahawa pengembangan Alam Semesta sebenarnya mempercepat. Dengan melihat kelompok galaksi yang jauh - sehingga 10 bilion tahun cahaya - para astronom ESA mendapati bahawa mereka mengandungi bahan yang lebih pekat daripada yang akan diramalkan oleh teori tenaga gelap. Sekiranya jirim begitu tertumpu, Alam Semesta tidak boleh menjadi 70% tenaga gelap.
Observatorium sinar-X ESA, XMM-Newton, telah kembali menggoda data baru mengenai sifat Alam Semesta. Dalam tinjauan kelompok galaksi yang jauh, XMM-Newton telah menemui perbezaan yang membingungkan antara kelompok galaksi hari ini dan kelompok galaksi yang ada di Alam Semesta ini sekitar tujuh ribu juta tahun yang lalu. Sebilangan saintis mendakwa bahawa ini dapat ditafsirkan dengan maksud bahawa 'tenaga gelap' yang kini dipercayai oleh kebanyakan ahli astronomi menguasai Alam Semesta tidak wujud?
Pengamatan lapan kelompok galaksi yang jauh, yang paling jauh adalah sekitar 10 ribu juta tahun cahaya, telah dikaji oleh sekumpulan ahli astronomi antarabangsa yang diketuai oleh David Lumb dari Pusat Penyelidikan dan Teknologi Angkasa (ESTEC) ESA di Belanda. Mereka membandingkan kelompok ini dengan yang terdapat di Alam Semesta yang berdekatan. Kajian ini dilakukan sebagai sebahagian daripada Projek Omega XMM-Newton yang lebih besar, yang menyelidiki ketumpatan jirim di Alam Semesta di bawah pimpinan Jim Bartlett dari College de France.
Kumpulan galaksi adalah pemancar sinar-X yang luar biasa kerana mengandungi sejumlah besar gas suhu tinggi. Gas ini mengelilingi galaksi dengan cara yang sama seperti wap yang mengelilingi orang di sauna. Dengan mengukur kuantiti dan tenaga sinar-X dari kluster, para astronom dapat menentukan suhu gas kluster dan juga jisim kluster.
Secara teorinya, di Alam Semesta di mana ketumpatan jirim tinggi, sekumpulan galaksi akan terus berkembang seiring dengan waktu dan, secara purata, sekarang seharusnya mengandungi lebih banyak jisim daripada masa lalu.
Sebilangan besar ahli astronomi percaya bahawa kita hidup di Alam Semesta berkepadatan rendah di mana bahan misteri yang dikenali sebagai 'tenaga gelap' menyumbang 70% kandungan kosmos dan, oleh itu, merangkumi segalanya. Dalam senario ini, kelompok galaksi harus berhenti berkembang pada awal sejarah Alam Semesta dan kelihatan hampir tidak dapat dibezakan dengan yang ada pada masa kini.
Dalam makalah yang akan segera diterbitkan oleh jurnal Eropah Astronomy and Astrophysics, ahli astronomi dari Projek Omega XMM-Newton menunjukkan hasil yang menunjukkan bahawa sekumpulan galaksi di Alam Semesta yang jauh tidak seperti hari ini. Mereka nampaknya mengeluarkan lebih banyak sinar-X daripada hari ini. Dengan jelas, kelompok galaksi telah mengubah penampilan mereka dengan masa.
Dalam makalah yang disertakan, Alain Blanchard dari Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire Midi-Pyr? N? Es dan pasukannya menggunakan hasil untuk mengira bagaimana kelimpahan kelompok galaksi berubah seiring dengan waktu. Blanchard mengatakan, "Ada lebih sedikit kelompok galaksi pada masa lalu."
Hasil seperti ini menunjukkan bahawa Alam Semesta mestilah persekitaran berkepadatan tinggi, yang bertentangan dengan 'model kesesuaian', yang mendalilkan Alam Semesta dengan tenaga gelap hingga 70% dan ketumpatan jirim yang sangat rendah. Blanchard tahu bahawa kesimpulan ini akan menjadi sangat kontroversial, dengan mengatakan, "Untuk memperhitungkan hasil ini, anda harus mempunyai banyak masalah di Alam Semesta dan ini tidak memberi banyak ruang untuk tenaga gelap."
Untuk menyelaraskan pengamatan XMM-Newton baru dengan model kesesuaian, para astronom harus mengakui jurang mendasar dalam pengetahuan mereka mengenai tingkah laku kelompok dan, mungkin, galaksi di dalamnya. Sebagai contoh, galaksi di kelompok jauh harus menyuntikkan lebih banyak tenaga ke dalam gas sekitarnya daripada yang difahami sekarang. Proses itu kemudian secara beransur-ansur akan berkurang ketika kelompok dan galaksi di dalamnya bertambah tua.
Tidak kira dari mana hasilnya ditafsirkan, XMM-Newton telah memberi ahli astronomi pandangan baru tentang Alam Semesta dan misteri baru untuk diteliti. Adapun kemungkinan bahawa hasil XMM-Newton salah, mereka dalam proses disahkan oleh pemerhatian sinar-X yang lain. Sekiranya ini memberikan jawapan yang sama, kita mungkin harus memikirkan kembali pemahaman kita tentang Alam Semesta.
Kandungan Alam Semesta
Kandungan Alam Semesta dianggap secara meluas terdiri daripada tiga jenis bahan: jirim normal, bahan gelap dan tenaga gelap. Bahan normal terdiri daripada atom yang membentuk bintang, planet, manusia dan setiap objek lain yang dapat dilihat di Alam Semesta. Sungguh rendah hati, perkara normal hampir pasti merangkumi sebahagian kecil alam semesta, di antara 1% dan 10%.
Semakin banyak ahli astronomi memerhatikan Alam Semesta, semakin banyak perkara yang perlu mereka cari untuk menjelaskan semuanya. Perkara ini tidak dapat dibuat dari atom normal, bagaimanapun, jika tidak, akan ada lebih banyak bintang dan galaksi yang dapat dilihat. Sebagai gantinya, mereka mencipta istilah bahan gelap untuk bahan pelik ini tepat kerana tidak dapat dikesan oleh kita. Pada masa yang sama, ahli fizik yang berusaha untuk lebih memahami kekuatan alam mula percaya bahawa zarah-zarah baru dan eksotik mesti banyak terdapat di Alam Semesta. Ini tidak akan pernah berinteraksi dengan bahan normal dan sekarang banyak yang percaya bahawa zarah-zarah ini adalah bahan gelap. Pada masa ini, walaupun banyak eksperimen sedang dijalankan untuk mengesan zarah zat gelap, tidak ada yang berjaya. Walaupun begitu, ahli astronomi masih percaya bahawa di antara 30% dan 99% Alam Semesta mungkin terdiri daripada bahan gelap.
Tenaga gelap adalah tambahan terbaru bagi kandungan Alam Semesta. Pada asalnya, Albert Einstein memperkenalkan idea tentang 'tenaga kosmik' yang menyeluruh sebelum dia mengetahui bahawa Alam Semesta sedang berkembang. Alam Semesta yang berkembang tidak memerlukan ‘pemalar kosmologi’ seperti yang disebut Einstein tenaganya. Walau bagaimanapun, pada tahun 1990-an pemerhatian bintang-bintang yang meletup di Alam Semesta yang jauh menunjukkan bahawa Alam Semesta tidak hanya berkembang tetapi juga semakin cepat. Satu-satunya cara untuk menjelaskannya adalah dengan memperkenalkan semula tenaga kosmik Einstein dalam bentuk yang sedikit berubah, yang disebut tenaga gelap. Tidak ada yang tahu apa itu tenaga gelap.
Dalam ‘model konkordans’ Universe yang kini popular, 70% kosmos dianggap tenaga gelap, 25% jirim gelap dan 5% jirim normal.
Sumber Asal: Siaran Berita ESA
