Langsung ke konten utama

Hubungan Partikel Terkecil dengan Alam Semesta Luas Terungkap

hubungan-antara-alam-semesta-luas-dengan-partikel-terkecil-kosmos-astronomi
Para peneliti memperkirakan hubungan antara distribusi materi di alam semesta dengan partikel terkecil kosmos dapat mengungkap Era Baru Fisika.
Foto oleh Hubble

Partikel terkecil kosmos dan distribusi materi di seluruh alam semesta, menempati skala pada ujung spektrum yang berlawanan, namun mereka saling terkait.

Dalam studi terbaru yang makalahnya telah dipublikasikan di journal Physical Review Letters, tim menyimpulkan bahwa sifat alami partikel terkecil terkait erat dengan volume alam semesta itu sendiri.

Sebenarnya, tim menganggap alam semesta sebagai sebuah akselerator partikel besar. Studi tentang distribusi material kosmik dapat menawarkan wawasan baru tentang sifat partikel mekanika kuantum.

"Observasi tentang latar belakang gelombang mikro kosmik dan struktur berskala besar telah mencapai presisi yang mengesankan, diperoleh dari informasi berharga hasil ekstrak gangguan tingkat kepadatan yang terjadi di sejarah awal alam semesta," ungkap profesor Yi Wang dari Universitas Sains dan Teknologi Hongkong kepada media.

Model Standar Fisika menggambarkan perilaku semua partikel yang telah diketahui, namun para periset yakin struktur berskala besar juga dapat mengungkap mode perilaku partikel di luar Model Standar.

Tim awalnya membangun pondasi studi dari latar belakang gelombang mikro kosmik berbasis parameter Model Standar. Mereka kemudian menggunakan algoritma tercanggih untuk mengukur distribusi spektrum pada Model Standar selama inflasi kosmik. Hasil penelitian menunjukkan jejak spektrum Model Standar yang sangat bervariasi.

"Sama seperti spektrum cahaya yang berubah saat melalui medan magnet yang kuat, spektrum partikel Model Standar ternyata sangat berbeda, pada saat inflasi kosmik dan saat ini karena latar belakang inflasi," tambah astrofisikawan Zhong-Zhi Xianyu dari Universitas Harvard.

Tim melakukan pengukuran menggunakan berbagai cara terhadap inflasi kosmik Model Standar yang telah ada, dan mendapatkan jejak spektrum Model Standar yang berbeda.

"Melalui inflasi, spektrum partikel elementer dikodekan dalam statistik distribusi materi di alam semesta, seperti galaksi dan latar belakang gelombang mikro kosmik yang kita amati hari ini," ujar ilmuwan Xingang Chen dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian. "Inilah penghubung antara partikel terkecil dan struktur terbesar.”

Tim hanya mengidentifikasi interaksi lemah antara kekuatan inflasi kosmik dan partikel Model Standar terkecil, namun analisis lebih lanjut dapat mengungkap anomali yang mungkin hanya dapa dijelaskan oleh model fisika baru.

"Jika beberapa partikel baru dapat menengahi interaksi antara kedua sektor ini, kita bisa berharap untuk mengamati sinyal model fisika baru yang lebih akurat," pungkas Wang. "Collider kosmologis adalah arena ideal untuk fisika baru di luar Model Standar."

Ditulis oleh: Brooks Hays, upi.com


#terimakasihgoogle

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Inti Galaksi Aktif

Ilustrasi wilayah pusat galaksi aktif. (Kredit: NASA/Pusat Penerbangan Antariksa Goddard) Galaksi aktif memiliki sebuah inti emisi berukuran kecil yang tertanam di pusat galaksi. Inti galaksi semacam ini biasanya lebih terang daripada kecerahan galaksi. Untuk galaksi normal, seperti galaksi Bima Sakti, kita menganggap total energi yang mereka pancarkan sebagai jumlah emisi dari setiap bintang yang ada di dalamnya, tetapi tidak dengan galaksi aktif. Galaksi aktif menghasilkan lebih banyak emisi energi daripada yang seharusnya. Emisi galaksi aktif dideteksi dalam spektrum inframerah, radio, ultraviolet, dan sinar-X. Emisi energi yang dipancarkan oleh inti galaksi aktif atau active galaxy nuclei (AGN) sama sekali tidak normal. Lantas bagaimana AGN menghasilkan output yang sangat energik? Sebagian besar galaksi normal memiliki sebuah lubang hitam supermasif di wilayah pusat. Lubang hitam di pusat galaksi aktif cenderung mengakresi material dari wilayah pusat galaksi yang b...

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia ...

Messier 78, Nebula Refleksi yang Mengelabui Para Pemburu Komet

Kredit: NASA, ESA, J. Muzerolle (Space Telescope Science Institute) dan S. Megeath (Universitas Toledo) Gambar penuh warna ini menampilkan sebagian kecil dari struktur objek Messier 78, sebuah nebula refleksi yang terletak di rasi Orion. Nebula refleksi diciptakan oleh awan debu kosmik yang menghamburkan atau memantulkan cahaya bintang yang berada di dekatnya. Messier 78 terletak sekitar 1.600 tahun cahaya dari Bumi dengan magnitudo semu 8. Ditemukan pada tahun 1780 oleh Pierre Méchain, salah satu kolega Charles Messier, Messier 78 dan paling ideal diamati pada bulan Januari menggunakan teropong dan teleskop kecil. Dibutuhkan setidaknya teleskop berdiameter 8 inci untuk mengungkap nebula refleksi secara mendetail. Messier 78 memiliki fitur khas mirip komet, yaitu salah satu sisi nebula yang memanjang layaknya ekor komet. Fitur ini telah mengelabui banyak pemburu komet saat itu, yang mendorong mereka untuk meyakini telah membuat penemuan baru. Observasi dalam spektrum inf...