Sifat Alami Materi Gelap

Gugus Galaksi Koma.

 
Secara umum, para astronom mempelajari alam semesta melalui radiasi elektromagnetik (atau cahaya) yang berasal dari benda-benda langit. Cahaya yang kita lihat berupa gelombang radio, inframerah, optik (kasat mata), ultraviolet, sinar-X dan emisi sinar gamma. Tetapi bagaimana cara para astronom mengetahui bahwa ada materi di alam semesta yang tidak memancarkan cahaya? Bagaimana para astronom mengetahui jumlahnya? Dan bagaimana para astronom mengetahui sifat alaminya?
 
Materi yang tidak memancarkan cahaya semacam itu disebut “materi gelap” dan sekarang para astronom meyakini bahwa materi gelap mendominasi komposisi materi di seluruh alam semesta. Materi gelap adalah materi yang tidak memancarkan cahaya yang bisa kita amati secara langsung, namun ada berbagai cara untuk mendeteksinya secara tidak langsung. Metode yang paling umum diterapkan adalah melalui deteksi efek tarikan gaya gravitasi materi gelap terhadap cahaya dan benda-benda langit lainnya. Dari deteksi efek gaya gravitasi “ekstra” inilah, para astronom menyimpulkan jumlah materi gelap di alam semesta.
 
Dua citra gugus galaksi Coma yang saling tumpang tindih di atas, menunjukkan salah satu cara bagaimana para astronom mendeteksi materi gelap secara tidak langsung. Area merah adalah cahaya sinar-X yang diamati oleh satelit Einstein; area merah biru adalah cahaya kasat mata dari citra optik teleskop berbasis darat Palomar Sky Survey di Caltech.
 
Para astronom telah menggunakan observasi terhadap gugus galaksi Coma dan observasi lainnya untuk menentukan kekuatan gaya gravitasi yang menyatukan seluruh massa yang terdeteksi pada gambar. Karena gabungan dari seluruh materi kasat mata tidak cukup untuk menjelaskan kekuatan gaya gravitasi yang diperkirakan, berarti ada “massa tak kasat mata yang hilang” dan tidak terdeteksi. Lalu, apa yang dimaksud dengan “massa tak kasat mata yang hilang” ini?
 
Jenis material yang dikenal oleh para ilmuwan terbuat dari atom, yang terdiri dari proton, neutron dan elektron. Para ilmuwan menyebut materi yang familiar tersebut sebagai baryonik. Apakah materi gelap juga terbuat dari bahan serupa? Atau sebaliknya justru terbuat dari bahan unik eksotis yang kerap disebut non-baryonik?
 
Sejauh ini, sepertinya ada dua tipe materi gelap, yaitu materi gelap baryonik dan materi gelap non-baryonik. Beberapa materi gelap kemungkinan terdiri dari materi normal (baryonik), tetapi tidak memancarkan cahaya. Benda langit seperti katai coklat mungkin tergolong sebagai materi gelap baryonik, sementara materi gelap non-baryonik kemungkinan adalah partikel sub-atomik kecil yang bukan merupakan bagian dari materi normal. Jika massa dan jumlah partikel sub-atomik kecil sangat banyak, mereka berpotensi menyusun sebagian materi gelap yang dianggap eksis oleh para astronom. Jika benar, maka sepertinya sebagian besar materi di alam semesta terbentuk secara misterius yang bahkan belum bisa kita identifikasi!
 
Ditulis oleh: Staf imagine.gsfc.nasa.gov
 
Sumber: Origin and Destiny of the Universe
 
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa