Apa itu materi gelap? Materi gelap adalah jenis materi yang terdiri dari partikel kecil yang tidak berinteraksi dengan materi biasa dan tidak memancarkan radiasi elektromagnetik. Ini berarti bahwa mereka tidak dapat menghasilkan, memantulkan, atau menyerap cahaya. Karena alasan ini, materi gelap bersifat transparan dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.
Mari kita ingat bahwa ketika kita berbicara tentang materi, kita mengacu pada benda atau materi apa pun yang menempati tempat dalam ruang dan memiliki massa dan volume. Materi gelap memenuhi karakteristik ini meskipun tidak mungkin untuk melihatnya.
Jadi jika materi gelap itu transparan, bagaimana kita tahu itu ada? Keberadaannya diketahui karena efek yang ditimbulkannya di alam semesta, seperti perpindahan bintang atau distorsi cahaya yang dipancarkannya. Baik fenomena maupun lainnya dianggap dipengaruhi oleh materi gelap.
Studi tentang materi gelap adalah yang paling penting, karena akan memungkinkan kita untuk memahami fungsi struktur bintang. Ini juga akan membantu untuk menguraikan apa yang terjadi selama momen awal di mana alam semesta terbentuk, lebih dikenal sebagai Big Bang.
Lentera pengetahuan yang bisa Anda baca tentang 5 Kerajaan Klasifikasi Makhluk Hidup
Materi gelap terbuat dari apa?
Meskipun keberadaan materi gelap adalah fakta yang telah dibuktikan oleh sains, tidak jelas terbuat dari apa. Yang diketahui adalah bahwa materi gelap tidak terdiri dari proton atau neutron (materi barionik). Kemudian, ada dua komponen mendasar:
1. Materi non-baryonic (WIMP)
Materi non-baryonic akan terdiri dari apa yang disebut Partikel Masif Berinteraksi Lemah, lebih dikenal sebagai WIMPs . Mereka adalah partikel yang lebih kecil dari atom dan memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan materi yang terlihat melalui gaya gravitasi.
Keberadaan mereka adalah hipotetis dan diyakini bahwa jika mereka benar-benar ada, mereka akan sangat dingin, memiliki massa yang besar dan akan bergerak sangat lambat.
2. MACHO
MACHO (Massive astrophysical compact halo object) terdiri dari planet pengembara, bintang gagal dan lubang hitam, yang merupakan wilayah ruang dengan gaya gravitasi yang besar.
Meskipun ada kemungkinan bahwa mereka adalah bagian dari materi gelap, proporsi mereka akan sangat rendah dibandingkan dengan WIMP.
Bagaimana materi gelap ditemukan?
Materi gelap, pada awalnya, hanyalah sebuah teori. Pada tahun 1933, astronom dan fisikawan Swiss Fritz Zwicky mengemukakan kemungkinan bahwa ada jenis materi yang tidak terdeteksi yang dapat mempengaruhi pergerakan yang terjadi di gugusan galaksi yang disebut Coma.
Gugus adalah sekelompok bintang yang saling tarik menarik karena gaya gravitasinya. Dan Zwicky menemukan, melalui penerapan metode ilmiah, bahwa massa total gugus yang dipelajari adalah sekitar 400 kali lebih besar dari yang dihitung. Untuk alasan ini, dia menyimpulkan bahwa ada jenis materi tak terlihat yang menyumbang massa ekstra ke seluruh kelompok bintang itu.
Pada 1970-an, astronom Vera Rubin menemukan bahwa bintang-bintang di galaksi Andromeda bergerak dengan kecepatan yang sama terlepas dari lokasinya. Keseragaman kecepatan ini menunjukkan bahwa ada hal lain yang tidak terlihat yang menambahkan massa pada bintang-bintang ini.
Kontribusi Rubin sangat mendasar dalam meletakkan dasar bagi keberadaan materi gelap, yang terbukti berulang kali dengan berbagai pengamatan. Salah satu yang paling penting adalah penemuan galaksi VIRGOHI21 pada tahun 2005, yang hampir seluruhnya terdiri dari materi gelap.
Pada tahun 2021, peta paling rinci dari distribusi materi gelap diperoleh, dibuat oleh teleskop Víctor M. Blanco, yang terletak di Chili. Peta tersebut menunjukkan bahwa materi gelap jauh lebih tersebar luas di alam semesta daripada yang diyakini sebelumnya, yang membuka pendekatan baru di bidang astronomi dan fisika.
Bagaimana materi gelap diamati?
Karena materi gelap sebenarnya transparan, tidak ada metode pengamatan langsung yang dapat dengan mudah menunjukkan keberadaannya. Namun, ada metode lain. Yang paling banyak digunakan adalah:
Lensa gravitasi
Lensa gravitasi adalah fenomena yang terjadi ketika cahaya dari benda bintang yang sangat jauh terdistorsi di hadapan benda besar lainnya, seperti galaksi, planet, Matahari, dll.
Pengukuran distorsi ini, yang berupa kurva, digunakan untuk menentukan massa benda yang menyebabkannya. Korespondensi antara massa dan luminositas dapat menunjukkan keberadaan materi gelap karena semakin tinggi luminositas, semakin banyak materi gelap yang terkandung dalam benda yang dipelajari.
Teleskop sinar gamma
Di pusat Bima Sakti, galaksi kita, terdapat lingkaran cahaya yang sangat kuat yang terdiri dari sinar gamma yang disebut Pusat Galaksi GeV Excess. Dan halo itu diperkirakan dihasilkan oleh materi gelap yang menghancurkan dirinya sendiri.
Meskipun materi gelap tidak dapat memancarkan atau memantulkan cahaya, ada hipotesis bahwa dua partikel materi gelap yang bertabrakan dapat menghasilkan emisi sinar gamma pada skala yang sangat lemah. Hasil ini disebut “pemusnahan materi gelap”.
Teleskop sinar gamma memetakan alam semesta untuk mencari sumber yang menyebabkan jenis luminositas ini dan diduga bahwa dengan menemukan sinar gamma, materi gelap juga ditemukan. Yang paling terkenal adalah Teleskop Luar Angkasa Fermi Gamma-ray.
Energi gelap
Meskipun keduanya dapat dikacaukan sebagai sinonim, materi gelap dan energi gelap adalah dua konsep yang berbeda.
Energi gelap adalah bentuk energi yang ada di ruang angkasa yang memberikan tekanan tolak yang melawan efek gravitasi dan berkontribusi pada percepatan ekspansi alam semesta.
Energi gelap membentuk hampir 70% massa di ruang angkasa, tetapi seperti materi gelap, masih banyak yang belum diketahui tentang fungsi dan komposisinya.
Energi gelap dan materi gelap hidup berdampingan di alam semesta, tetapi keduanya adalah dua fenomena independen.
Pengetahuan Alam: Materi dan Energi Gelap
