.webp)
Para ilmuwan terus meneliti teka-teki seputar lubang hitam di alam semesta. Sebuah studi menunjukkan bahwa lubang hitam purba yang disebut Miniatur atau Primordial Black Hole (PBH) adalah kandidat pembentuk materi gelap.
Namun, studi terbaru menunjukkan hal lain. Disebutkan bahwa alam semesta awalnya memiliki lubang hitam kecil (PBH) yang lebih sedikit dibandingkan perkiraan. Ini artinya, PBH yang sedikit ini berbeda dengan teori populer yang mengatakan bahwa jumlah PBH harusnya lebih banyak.
Fakta ini membuat asal usul materi yang hilang di kosmos menjadi misteri bagi para ilmuwan.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
"Banyak peneliti merasa bahwa lubang hitam purba merupakan kandidat kuat untuk materi gelap, namun diperlukan jumlah lubang hitam yang cukup banyak untuk memenuhi teori tersebut," kata Jason Kristiano, seorang mahasiswa pascasarjana fisika teoretis di Universitas Tokyo dan penulis utama studi, dikutip dari Live Science.
"Terlepas dari alasan kuat mengenai perkiraan kelimpahannya, kami belum melihatnya secara langsung, dan sekarang kami memiliki model yang dapat menjelaskan mengapa hal ini terjadi," imbuh Kristiano.
Tentang Primordial Black Hole
Miniatur atau Primordial Black Hole (PBH) adalah lubang hitam yang diperkirakan terbentuk dalam sepersekian detik setelah Big Bang.
Menurut penelitian baru ini, alam semesta modern bisa saja terbentuk dengan jumlah lubang hitam primordial yang jauh lebih sedikit dibandingkan perkiraan model sebelumnya.
Mulai saat itu, kosmos muda meledak ke luar akibat kekuatan tak kasat mata yang dikenal dengan energi gelap.
Teori Black Hole Pembentuk Materi Gelap
Banyak fisikawan menjelaskan materi gelap di alam semesta sebagai kantong-kantong ruang-waktu yang sangat padat.
Dikutip dari Space, materi gelap mencakup 85% massa alam semesta, tetapi tidak berinteraksi dengan cahaya seperti materi sehari-hari. Materi ini terdiri atas atom-atom yang menyusun bintang, planet, Bulan, dan tubuh manusia.
Materi gelap ini berinteraksi dengan gravitasi dan dampaknya dapat mempengaruhi 'materi biasa' dan cahaya.
Pada intinya, kita tidak dapat menemukan lubang hitam primordial karena kebanyakan mereka 'tidak ada di sana' (jumlahnya lebih sedikit). Lubang hitam primordial diyakini berasal dari runtuhnya gelombang gravitasi pendek yang kuat dan mampu menyebar ke seluruh alam semesta.
Meskipun black hole ini tak terlihat, keberadaannya membuat alam semesta jauh lebih berat daripada yang dapat dijelaskan oleh materi yang dapat dilihat.
Model yang Menjelaskan Teori Lubang Hitam
Studi baru Kristiano dan rekan-rekannya menjelaskan alasan lubang hitam tak terbentuk dan menimbulkan spekulasi meluas mengenai materi gelap kosmologi.
Para kosmolog telah mencari black hole awal ini dengan mempelajari 'gambar bayi' pertama alam semesta. Hal tersebut membuat mereka percaya bahwa lubang hitam primordial jauh lebih sedikit dibandingkan yang diperkirakan banyak model saat ini.
Kristiano dan rekan penelitiannya menggunakan model yang dibangun berdasarkan bentuk mekanika kuantum canggih yang disebut teori medan kuantum.
Model yang diterapkan pada gelombang-gelombang ini memberi petunjuk bagi para peneliti bahwa butuh waktu yang jauh lebih sedikit untuk menyatukan gelombang-gelombang tersebut.
Model ini berbeda dari teori lain yang mengharuskan pembentukan struktur yang lebih besar di seluruh alam semesta.
"Secara luas, diyakini bahwa runtuhnya panjang gelombang pendek dan kuat di alam semesta awal menjadi penyebab kemunculan lubang hitam primordial," ujar Kristiano.
Model pembentukan PBH oleh Kristiano diklasifikasikan menjadi dua kategori. Pertama adalah model dengan fitur potensi inflasi. Sementara model kedua adalah model dengan gravitasi yang dimodifikasi atau di luar inflasi, berdasarkan teori inflasi meda efektif.
Para peneliti di balik studi baru ini membuat beberapa kesimpulan yang beragam. Namun, pada akhirnya Kristiano dan rekan penelitinya memutuskan satu kesimpulan.
Mereka menyimpulkan bahwa seharusnya PBH memiliki jumlah yang jauh lebih sedikit dibanding yang dibutuhkan, jika mereka memang merupakan faktor kuat materi gelap atau peristiwa gelombang gravitasi.
Untuk mengkonfirmasi teori mereka, para peneliti akan melihat ke masa depan, detektor gelombang gravitasi yang sangat sensitif seperti proyek Laser Interferometer Space Antenna (LISA), yang akan dikirim ke luar angkasa dengan roket Ariane 3 pada tahun 2035.
(faz/faz)
