Ada Teori Baru Tentang Dimana Dark Matter Bersembunyi

Namun, ada peluang untuk secara tidak langsung melihat jejak-jejak graviton tersebut. Salah satu strategi yang dikejar oleh Vafa dan rekan-rekannya mengandalkan survei kosmologi berbasis skala besar yang memetakan distribusi galaksi dan materi. Dalam distribusi tersebut, mungkin ada “perbedaan kecil dalam perilaku pengelompokan,” kata Obied, yang akan menandakan keberadaan graviton gelap.

Ketika graviton gelap yang lebih berat mengalami peluruhan, mereka menghasilkan sepasang graviton gelap yang lebih ringan dengan massa gabungan yang sedikit lebih rendah daripada partikel induk mereka. Massa yang hilang diubah menjadi energi kinetik (sesuai dengan rumus Einstein, E = mc2), yang memberikan sedikit dorongan kepada graviton yang baru diciptakan – “kecepatan pukulan” yang diperkirakan sekitar satu per sepuluh ribu dari kecepatan cahaya.

Kecepatan pukulan ini, pada gilirannya, dapat mempengaruhi bagaimana galaksi terbentuk. Menurut model kosmologi standar, galaksi dimulai dengan gumpalan materi yang daya tarik gravitasinya menarik lebih banyak materi. Tetapi graviton dengan kecepatan pukulan yang cukup dapat lolos dari cengkeraman gravitasi ini. Jika mereka melakukannya, galaksi yang dihasilkan akan sedikit kurang masif daripada yang diprediksi oleh model kosmologi standar. Para astronom dapat mencari perbedaan ini.

“Para teoritikus selalu mencoba melakukan ‘penyatuan’ ini. Dimensi gelap adalah salah satu ide paling menjanjikan yang pernah saya dengar dalam arah ini.”
Rajesh Gopakumar, International Center for Theoretical Sciences

Observasi terbaru terhadap struktur kosmik dari Survei Derajat Kilo sejauh ini konsisten dengan dimensi gelap: Analisis data dari survei tersebut menempatkan batas atas pada kecepatan pukulan yang sangat dekat dengan nilai yang diprediksi oleh Obied dan rekan-rekannya. Uji yang lebih ketat akan datang dari teleskop luar angkasa Euclid, yang diluncurkan bulan Juli lalu.

MEMBACA  Mahkamah Agung Menentukan Kapan Tindakan Memblokir Kritikus Media Sosial Oleh Pejabat Publik Dinyatakan Melanggar Hukum

Sementara itu, para fisikawan juga berencana menguji gagasan dimensi gelap di laboratorium. Jika gravitasi bocor ke dimensi gelap yang berukuran 1 mikron, pada prinsipnya, kita bisa mencari adanya penyimpangan dari gaya gravitasi yang diharapkan antara dua benda yang dipisahkan oleh jarak yang sama. Ini bukan eksperimen yang mudah dilakukan, kata Armin Shayeghi, seorang fisikawan di Akademi Ilmu Austria yang sedang melakukan uji coba. Tetapi “ada alasan sederhana mengapa kita harus melakukan eksperimen ini,” tambahnya: Kita tidak akan tahu bagaimana gravitasi berperilaku pada jarak yang begitu dekat sampai kita melihatnya.

Pengukuran terdekat hingga saat ini – dilakukan pada tahun 2020 di University of Washington – melibatkan jarak 52 mikron antara dua benda uji. Kelompok Austria berharap akhirnya dapat mencapai rentang 1 mikron yang diprediksi untuk dimensi gelap.

Meskipun para fisikawan menemukan proposal dimensi gelap menarik, beberapa skeptis bahwa ini akan berhasil. “Mencari dimensi tambahan melalui eksperimen yang lebih presisi adalah hal yang sangat menarik untuk dilakukan,” kata Juan Maldacena, seorang fisikawan di Institute for Advanced Study, “meskipun saya rasa kemungkinan menemukannya rendah.”

Joseph Conlon, seorang fisikawan di Oxford, membagi keraguan tersebut: “Ada banyak ide yang akan penting jika benar, tetapi mungkin tidak. Ini salah satunya. Hipotesis ini didasarkan pada spekulasi yang agak ambisius, dan saya pikir bukti saat ini untuk itu cukup lemah.”

Tentu saja, bobot bukti dapat berubah, itulah mengapa kita melakukan eksperimen pada awalnya. Proposal dimensi gelap, jika didukung oleh tes mendatang, memiliki potensi untuk membawa kita lebih dekat pada pemahaman tentang apa itu materi gelap, bagaimana itu terkait dengan energi gelap dan gravitasi, dan mengapa gravitasi tampak lemah dibandingkan dengan gaya yang dikenal lainnya. “Para teoritikus selalu mencoba melakukan ‘penyatuan’ ini. Dimensi gelap adalah salah satu ide paling menjanjikan yang pernah saya dengar dalam arah ini,” kata Gopakumar.

MEMBACA  Stopkontak pintar baru dari Aqara bisa mengunci pintu saat ponsel Anda mulai diisi daya

Tetapi dalam ironi yang mengejutkan, satu hal yang hipotesis dimensi gelap tidak dapat menjelaskan adalah mengapa konstanta kosmologis begitu kecil – fakta yang membingungkan yang pada dasarnya memulai seluruh garis penyelidikan ini. “Benar bahwa program ini tidak menjelaskan fakta itu,” akui Vafa. “Tetapi yang dapat kita katakan, mengambil contoh dari skenario ini, adalah bahwa jika lambda kecil – dan Anda menuliskan konsekuensinya dari itu – sejumlah hal menakjubkan dapat terjadi.”