Pertentangan dalam Konstanta Hubble

Berkat Edwin Hubble dan para astronom lainnya, sejak tahun 1929 kita mengetahui alam semesta terus meluas. Saat ini, laju ekspansi alam semesta dilambangkan sebagai Konstanta Hubble (H₀). Ada dua cara terdepan untuk mengukur H₀, dan selama lima belas tahun telah terjadi pertentangan di antara kedua cara tersebut.

Inilah alasannya!

Dalam “Model Standar Kosmologi,” H₀ adalah unsur terpenting, tepat di atas kecepatan cahaya. Faktor H₀ dapat diterjemahkan ke segala sesuatu yang kita ketahui tentang alam aemesta: berapa umurnya, seberapa besar, komponen penyusunnya ... Jika H₀ ‘di-tweak’ atau sedikit dirubah, maka kita akan mendapatkan usia alam semesta yang berbeda, jumlah materi yang relatif berbeda, materi gelap, energi gelap, dan sebagainya.

Tak seperti kecepatan cahaya, para ilmuwan tidak dapat mengukur H₀di laboratorium. H₀ harus disimpulkan melalui pengamatan alam semesta.

Salah satu cara yang digunakan oleh para ilmuwan untuk mengukur H₀ adalah melalui observasi supernova tipe Ia yang dikombinasikan dengan pergeseran merah galaksi induknya. Jumlah cahaya yang dihasilkan supernova tipe Ia selalu sama saat meledak. Pengukuran jumlah cahaya supernova tipe Ia menyediakan informasi tentang jarak akurat. Pergeseran merah atau peningkatan panjang gelombang sebuah objek, mengungkap seberapa cepat ia bergerak menjauhi Bumi. Para periset kerap memanfaatkan supernova tipe Ia sebagai penanda jarak kosmik, mengukur jarak objek di lingkungan alam semesta lokal, kemudian dilanjutkan untuk memperoleh pengukuran laju ekspansi alam semesta.

Teknik pengukuran H₀ lainnya adalah dengan mengamati Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (CMB), sisa-sisa cahaya dari Big Bang. Alam semesta awal sangat panas dan padat, cahaya tidak bisa merambat dengan bebas melintasi ruang angkasa. Saat alam semesta mendingin, foton terlepas. Radiasi ini meninggalkan jejak dan memberikan wawasan tentang komposisi alam semesta saat itu. CMB dapat digunakan untuk melakukan pengukuran alam semesta awal, seperti kepadatan materi gelap dan energi gelap. Setelah dikombinasikan dengan model evolusi alam semesta, para peneliti dapat menyimpulkan laju ekspansi alam semesta atau Konstanta Hubble.

Karena kedua kubu dari masing-masing metode pengukuran H₀telah meningkatkan tingkat akurasi perhitungan, tentu saja mereka enggan menyetujui hasil perhitungan satu sama lain. Studi terbaru menggunakan metode pertama menghasilkan laju ekspansi 8% lebih besar daripada hasil yang diperoleh menggunakan metode kedua.

Sekarang para ilmuwan mengajukan pertanyaan: Apakah ada yang terlewat?

Wendy Freedman, profesor astronomi dan astrofisika dari Universitas Chicago mengatakan, “Barangkali kita belum terlalu memahami tentang ‘ketidakpastian’, untuk mengetahui mengapa kedua metode memberikan hasil yang berbeda.”

Pada tahun 2001, Freedman memimpin penelitian menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA untuk mengukur H₀ dengan metode pertama, dan saat ini ia tengah memimpin proyek baru untuk mengukurnya secara lebih akurat.

Pertanyaan menarik lainnya adalah apakah salah mengharapkan kesepakatan dalam pengukuran H₀ dari kedua metode? Mungkinkah Model Standar Kosmologi, yang memprediksi kesepakatan di antara kedua metode, salah. Jawabannya akan membawa para peneliti terlibat lebih jauh dalam upaya yang lebih menarik untuk mencari model terbaru kosmologi.

“Apakah kita benar-benar mengetahui tentang apa yang membentuk semua radiasi Big Bang?” Freedman heran. “Apakah ada jenis partikel baru yang tidak kita hitung? Atau apakah karena sifat energi gelap atau materi gelap selalu berubah dari waktu ke waktu?”

Selama beberapa tahun ke depan, para periset seperti Freedman akan mendorong analisis setiap metode sampai batas maksimal, sebelum menerapkan model revisi kosmologi.

Ditulis oleh: Staf science.nasa.gov

Sumber: Hubble’s Contentious Constant

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa