Apa yang terjadi sebelum Dentuman Besar? (Ada hal menarik?) Nah, seorang astrofisikawan kini mengusulkan bahwa “titik-titik merah kecil” misterius yang pertama kali dideteksi Teleskop Luar Angkasa James Webb dan berusia beberapa ratus juta tahun setelah Dentuman Besar mungkin adalah bukti alam semesta yang lebih tua sebelum alam semesta kita, yang kini hilang ditelan waktu.
Pada kenyataannya, “titik-titik merah kecil” yang sangat awal ini sangatlah masif, masing-masing merupakan galaksi raksasa, dengan bintang-bintang yang cukup banyak dalam pusaran primordialnya untuk menyaingi Bima Sakti masa kini. Beberapa astronom menyebut titik-titik ini sebagai “pemecah alam semesta,” karena keberadaan mereka memperumit model-model lama tentang bagaimana materi awal alam semesta pertama kali memadat menjadi planet, bintang, dan galaksi muda.
Tapi kini, menurut Enrique Gaztanaga, profesor di Institut Kosmologi dan Gravitasi Universitas Portsmouth, galaksi-galaksi yang tampak prematur dan sangat kompleks ini mungkin justru adalah bukti bahwa Dentuman Besar lebih mirip “Lentingan Besar” yang berulang.
“Dalam gambaran ini, alam semesta mengalami fase kontraksi sebelum dentuman besar,” ujar Gaztanaga dalam sebuah tulisan untuk The Conversation yang menjelaskan studinya. “Alih-alih runtuh menjadi singularitas, alam semesta melenting, memulai fase ekspansi baru.”
Gaztanaga berpendapat bahwa, terombang-ambing dalam siklus yang luas dan tak terbayangkan tua ini, bagaikan pelampung gaib yang diayun bolak-balik oleh pasang kosmik, adalah fenomena yang ia sebut lubang hitam “relik”.
Di atas, beberapa ‘titik merah kecil’ misterius yang pertama kali dideteksi Teleskop Luar Angkasa James Webb. © NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College)
Relik dari Galaksi yang Hilang
Argumen Gaztanaga yang mendukung teori lubang hitam relik ini bertumpu pada gagasan bahwa bola-bola materi padat ini, yang (seperti diketahui) memberikan tarikan seperti vakum pada materi di sekitarnya, akan memiliki resistansi yang cukup untuk melawan tarikan menuju episentrum Lentingan Besar.
Prinsip eksklusi Pauli yang telah teruji waktu, dikembangkan seabad lalu oleh fisikawan Wolfgang Pauli (dan masih digunakan hingga kini untuk membantu menjelaskan pembentukan bintang neutron), merincikan bagaimana interaksi ini mungkin terjadi. “Tekanan degenerasi neutron” subatomik, yang mencegah bintang supermasif berdensitas tinggi tertentu runtuh menjadi lubang hitam yang lebih padat, dalam kondisi tertentu, dapat mencerminkan batas densitas serupa yang akan melindungi lubang hitam relik ini.
Berdasarkan kalkulasi Gaztanaga yang dipublikasikan Februari lalu dalam jurnal Physical Review D, berbagai fenomena langit, termasuk lubang hitam, dapat “bertahan dari lentingan sebagai relik” selama ukurannya melebihi 295 kaki (90 meter). “Relik-relik ini,” tulisnya di The Conversation, “dapat mencakup lubang hitam, gelombang gravitasi, dan fluktuasi densitas.”
Gaztanaga juga menentukan bahwa lubang hitam relik secara teoretis dapat terbentuk melalui cara lain. Saat halo materi besar yang menyebar dan galaksi-galaksi yang pernah berputar terjebak dalam tarikan yang mengencang dari alam semesta yang berkontraksi menuju Lentingan Besar berikutnya, benda-benda langit tersebut mungkin justru runtuh menjadi lubang hitam yang kemudian menahan tarikan lebih lanjut menuju episentrum lentingan.
Persoalan Gelap
Jika mekanisme yang menciptakan dan melestarikan lubang hitam relik ternyata cukup umum, mungkin ada lebih banyak lubang hitam semacam itu di luar sana selain yang berada di pusat galaksi “titik merah kecil” yang diamati Teleskop James Webb. Massa padat dan penyerap cahaya dari berbagai lubang hitam relik yatim, soliter, atau tersembunyi ini, bahkan mungkin merupakan tarikan gravitasi yang hilang yang selama ini dianggap fisikawan sebagai materi gelap.
“Lubang hitam relik menawarkan alternatif yang menarik,” menurut Gaztanaga. “Jika lentingan menghasilkan cukup banyak lubang hitam relik, mereka dapat membentuk sebagian besar—bahkan mungkin mendominasi—fraksi materi gelap.”
Banyak astrofisikawan berharap bahwa materi gelap suatu hari nanti terbukti sebagai partikel fundamental yang tersebar di alam semesta, dengan gagasan yang mencakup foton gelap, aksion, dan Partikel Masif yang Berinteraksi Lemah (WIMP). Namun tanpa bukti konklusif, para ilmuwan lain juga mengemukakan hipotesis alternatif yang berfokus pada lubang hitam, mencari bukti lubang hitam primordial mini, yang berukuran kecil, sangat tua, dan konseptualnya tidak terlalu berbeda dengan lubang hitam relik Gaztanaga.
“Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan,” akui Gaztanaga. “Tapi kemungkinannya sangat mendalam: alam semesta mungkin tidak bermula sekali saja, tetapi mungkin telah melenting berkali-kali. Dan struktur gelap yang membentuk galaksi hari ini bisa jadi adalah relik dari masa sebelum dentuman besar.”