Lubang Hitam Purba Kemungkinan adalah Materi Gelap

Paling tidak, penemuan ini menawarkan cara baru untuk memperbesar objek kosmos yang terletak begitu jauh.

Para astronom kini dipersenjatai oleh instrumen alami terbaru yang tak terduga untuk memata-matai galaksi-galaksi jauh. Lubang hitam, bintang dan gugus bintang globular dapat dimanfaatkan sebagai lensa gravitasi, sebuah fenomena kosmik ketika medan gravitasi masif mereka mendistorsi cahaya dari sumber yang terletak sangat jauh.

Penemuan ini dijelaskan di Astrophysical Journal edisi Agustus 2017 oleh tim peneliti dari California Institute of Technology (Caltech), Universitas Aalto di Finlandia dan para peneliti yang berasal dari beberapa institusi sains lainnya. Jika dikonfirmasi, lensa gravitasi dapat menawarkan instrumen alami baru untuk mempelajari distribusi material di alam semesta, bahkan mencakup materi gelap yang sulit dipahami.

Pertama, mari kita gali apa sebenarnya lensa gravitasi itu. Fitur utama di alam semesta adalah gaya gravitasi yang membengkokkan cahaya. Misalnya lubang hitam yang mendistorsi cahaya sedemikian rupa hingga tak mampu melepaskan diri dari medan gravitasi yang sangat kuat. Memanfaatkan gaya gravitasi benda-benda langit lainnya, efek yang mendistorsi cahaya mungkin tak sekuat lubang hitam, namun tetap cukup ekstrem. Akan lebih mudah dijelaskan jika Anda menyimak video berikut:

Dari video, kita melihat ada dua galaksi. Yang pertama adalah sebuah galaksi yang relatif stasioner dan bertindak sebagai lensa. Ketika galaksi kedua yang lebih kecil dan lebih jauh melintas di belakangnya, cahaya akan menerangi galaksi pertama yang lebih dekat dan seolah-olah membelah galaksi kecil yang lebih jauh. Dari sudut pandang kita, cahaya galaksi kedua diperkuat hingga puluhan kali lipat. Berarti cara kerja lensa gravitasi yang disediakan oleh alam ini benar-benar menyerupai lensa teleskop.

Fenomena kosmik semacam ini sangat bermanfaat, karena memperbolehkan kita untuk mengamati benda-benda langit yang sangat jauh secara lebih mendetail. Misalnya, Optical Gravitational Lensing Experiment yang menerapkan metode pelensaan mikro untuk mempelajari materi gelap. Sejak dimulai pada tahun 1992, proyek ini telah menemukan beberapa eksoplanet (planet di luar tata surya) menggunakan teknik pelensaan mikro.

Tim kini menyisir data dari survei terhadap 1.800 galaksi aktif yang dikumpulkan sejak tahun 2008. Pada tahun 2009, tim memfokuskan diri ke galaksi PKS 1413+135 yang terletak sekitar tiga miliar tahun cahaya dari Bumi. Ketika mengamatinya lagi pada tahun 2014, tim menemukan galaksi menjadi lebih jelas daripada sebelumnya, yang menunjukkan pengaruh dari lensa gravitasi.

Hal yang dirasa agak aneh adalah tim tidak memiliki sumber gravitasi yang jelas untuk menghubungkan lensa, dengan kata lain benda langit yang menjadi sumber gravitasi belum dapat didefinisikan. Sebab, memang ada sesuatu yang luar biasa di luar sana. Berdasarkan observasi, rentang massa objek misterius diperkirakan antara 1.000 hingga 1.000.000 kali massa Matahari kita. Dengan massa sebesar itu, kandidat terkuat adalah gugus bintang globular atau lubang hitam masif.

Namun, kita belum pernah menemukan ada gugus bintang di lokasi tersebut. Alternatif terakhir untuk sumber gravitasi penghubung lensa adalah lubang hitam purba yang lahir di sejarah awal alam semesta. Memang masih merupakan hipotetis, tapi jika nantinya dikonfirmasi, populasi lubang hitam purba akan dapat membantu mengungkap identitas sejati materi gelap. Lubang hitam purba telah dihipotesiskan sebagai kandidat materi gelap.

Tingkat lensa gravitasi dalam studi adalah perantara utama dari teknik yang disebut “milli-lensing”. Sebuah teknik yang memadukan distorsi ekstrem sebagaimana dijelaskan oleh klip video, dengan segala sesuatu yang terlihat melalui teknik pelensaan mikro yang jauh lebih tajam, sehingga memungkinkan para astronom untuk mengamati objek-objek kecil seperti planet secara mendetail. Alam semesta jauh adalah wilayah luas yang belum pernah dipetakan dan menjadi bagian yang paling menarik bagi para ilmuwan yang terlibat dalam penemuan baru ini.

Ditulis oleh: Michael Byrne

Sumber: Mystery Gravitational Lens Hints at Possible Primordial Black Holes, Dark Matter

#terimakasihgoogle