TEORI PENEMUAN DARK MATTER ( MATERI GELAP) ADALAH

Pada mulanya, astronom berpikiran bahwa kurva rotasi galaksi kita bersifat keplerian, yaitu semakin jauh dari pusat galaksi kecepatan rotasi komponan galaksi semakin kecil. Tetapi kenyataannya tidak demikian, kecepatan rotasi pada jarak dari pusat galaksi yang besar masih tetap besar sampai pada jarak 16.000 pc dari pusat galaksi. Pengamatan kurva rotasi galaksi pada jarak yang jauh dari pusat galaksi menyarankan adanya kumpulan materi gelap (dark matter) yang membentuk halo dan korona dengan massa yang cukup besar dan menyelubungi galaksi.

Pengamatan pancaran sinar X pada gas yang terletak di antara gugusan galaksi menunjukkan bahwa kelimapahan massa materi gelap mencapai 10 kali massa materi terang. Setelah para astronom yakin bahwa materi gelap itu memang ada dan merupakan bahan yang cukup banyak di alam semesta, mereka berupaya terus mencarinya, baik secara pengamatan maupun secara teori. Dalam hal ini, mereka ingin mendapatkan pemahaman tersusun dari apa saja materi gelap itu, dan bagaimana pengaruh yang diberikannya pada evolusi setiap komponen alam semesta secara keseluruhan.

Dari berbagai pengamatan yang dilakukan oleh para astronom seperti pada pengamatan kurva rotasi galaksi, pergerakan gugusan galaksi dan pelensaan gravitasi, disimpulkan bahwa secara garis besar materi gelap itu terdiri dari dua jenis, yaitu materi gelap barionik dan materi gelap non barionik. Yang dimaksud dengan materi gelap barionik adalah materi gelap yang tersusun dari bahan bahan dasar yang sudah dikenal seperti proton, neutron, dan elektron. Materi gelap barionik ini diduga yang menyusun objek objek, seperti bintang katai gelap, bintang netron, bintang-bintang yang menghuni halo galaksi, serta planet-planet seukuran yupiter yang mengorbit bintang bintang. Selain itu, salah satu golongan yang dimasukkan kedalam materi gelap barionik diberi nama MACHO ( massive astronomical compact halo objects), sejinis objek yang karena tidak memancarkan cahaya tidak dapat didefinisikan.

Materi gelap non barionik adalah materi gelap yang belum pernah dideteksi secara langsung, tetapi eksistensinya diramalkan dalam fisika partikel dan kosmologi. Materi gelap non barionik ini terbagi menjadi tiga jenis,yaitu hot dark matter , cold dark matter, dan warm dark matter. Hot dark matter adalah materi gerak yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Yang termasuk kedalam golongan ini adalah neutrino yang bisa berinteraksi dengan partikel partikel lain melalui interaksi lemah dan gravitasi walaupun sangat lemah sehingga sulit sekali dideteksi.  Cold dark matter adalah golongan materi gelap yang bergerak dengan kecepatan jauh dibawah kecepatan cahaya, dimana yang termasuk golongan ini adalah partikel partikel yang disebut sebagai WIPM ( weakly inteacting massive particle) atau partikel partikel yang sulit sekali berinteraksi dengan partikel lain. Eksitensi warm dark matter masih berupa hipothesis dan menjadi perdebatan astronom. Salah satu calon warm dark matter adalh neutrino steril, yaitu neutrino yang interaksinya dengan partikel lain hanya melalui gravitasi, tetapi mendeteksi materi jenis ini juga sangat sulit karena massanya yang sangat kecil.

Dalam hubungan ini, materi gelap barionik tidak dapat menjelaskan gejala gejala yang diamati dalam kurva  rotasi galaksi, pergelakan galaksi didalam gugusan galaksi, serta adanya pelensaan gravitasi.

Dalam model big bang para ahli berhasi menghitung unsur unsur helium dan hidrogen yang terbentuk saat alam semesta terbentuk. Mereka mendapatkan bahwa semua barion (proton, neutron, elektron) hanya sejumlah 4% dari massa yang ada diseluruh alam semesta, dan agar alam semesta bisa mencapai keaddan yang sekarang ini, seharusnya jumlah materi yang ada adalah sejumlah 30% dari seluruh materi yang ada dialam semesta( ini berarti ada 26 % massa yang belum diketahui, dan 26 % ini adalah materi non barionik).

sumber : book.google

Posted in: Astrofisika