PENGARUH ADANYA ENERGI GELAP ( DARK MATTER ) BAGI ALAM SEMESTA

Dalam kosmologi, energi gelap adalah suatu bentuk hipotesis dari energi yang mengisi seluruh ruang dan memiliki tekanan negatif yang kuat. Menurut teori relativitas umum, efek dari adanya tekanan negatif secara kualitatif serupa dengan memiliki gaya pada skala besar yang bekerja secara berlawanan terhadap gravitasi. Menggunakan efek seperti itu sekarang merupakan cara yang sering dilakukan untuk menjelaskan pengamatan mengenai pengembangan alam semesta yang dipercepat dan juga adanya bagian besar dari massa yang hilang di alam semesta.

Dua bentuk energi gelap yang diusulkan adalah konstanta kosmologi, suatu energi yang kerapatannya tetap dan secara homogen mengisi ruang, danquintessence, suatu medan dinamis yang kepadatan energinya dapat berubah dalam ruang dan waktu. Membedakan antara keduanya memerlukan pengukuran berketelitian tinggi dari pengembangan alam semesta untuk dapat mengerti bagaimana kecepatan pengembangan berubah terhadap waktu. Laju pengembangan ini bergantung pada parameter persamaan keadaan kosmologi. Mengukur persamaan keadaan dari energi gelap adalah salah satu usaha besar dalam kosmologi observasional.

Bukti dari adanya Energi gelap

Pada tahun 1998, pengamatan Supernova tipe Ia oleh dua grup yang berbeda yaitu, High-Z SN Search Team pimpinan Dr. Brian Schmidt dan Supernova Cosmology Project (SCP) pimpinan Dr. Saul Perlmutter, menunjukkan bahwa pengembangan alam semesta mengalami percepatan. Dalam beberapa tahun terakhir, pengamatan ini telah dikuatkan oleh beberapa sumber: radiasi kosmik gelombang mikro latar belakang, pelensaan gravitasi, usia alam semesta,nukleosintesis dentuman dahsyat, struktur kosmos berskala besar dan pengukuran dari parameter Hubble, dan juga pengukuran supernova yang lebih baik. Semua elemen ini konsisten dengan model Lamda-CDM.

Supernova tipe Ia memberikan bukti paling langsung dari adanya energi gelap. Dengan mengukur kecepatan dari objek yang menjauh menggunakan pengukuran pergeseran merah, yang merupakan efek Doppler radiasi dari objek yang menjauh. Menentukan jarak dari suatu objek adalah masalah yang sulit dalam astronomi. Kita perlu menemukan lilin standard: obyek yang diketahui kecerlangan intrinsiknya, sehingga mungkin digunakan untuk menghubungkan kecerlangan yang tampak dengan jarak. Tanpa lilin standard, tidaklah mungkin mengukur hubungan pergeseran merah dengan jarak dalam hukum Hubble. Supernova tipe Ia adalah lilin standard terbaik untuk pengamatan kosmologi, karena mereka sangat terang dan hanya terjadi ketika massa dari bintang katai putih tua mencapai batas Chandrasekhar. Jarak ke supernova dapat digambar terhadap kecepatan, dan inilah yang digunakan untuk mengukur sejarah pengembangan alam semesta. Pengamatan ini menunjukkan bahwa alam semesta tidak mengalami perlambatan, yang seharusnya akan terjadi pada alam semesta yang didominasi oleh materi, tetapi justru secara misterius mengalami percepatan. Pengamatan ini dapat dijelaskan dengan membuat postulat tentang adanya sejenis energi yang memiliki persamaan keadaan yang negatif, yaitu energi gelap.

Keberadaan energi gelap, dalam bentuk apapun, juga memecahkan masalah yang disebut "massa yang hilang". Teori nukleosintesis dentuman dahsyatmengatur pembentukan unsur-unsur ringan pada awal alam semesta, seperti helium, deuterium, dan litium. Teori struktur kosmos berskala besar mengatur pembentukan struktur alam semesta, bintang, kuasar, galaksi dan gugus galaksi. Kedua teori ini menunjukkan bahwa kepadatan baryon dan materi gelapyang dingin di alam semesta adalah sekitar 30% dari kepadatan kritikal untuk alam semesta yang tertutup. Ini adalah kepadatan yang diperlukan untuk membuat bentuk alam semesta rata. Pengukuran radiasi kosmik gelombang mikro latar belakang, baru-baru ini menggunakan satelit WMAP, menunjukkan bahwa alam semesta hampir datar. Oleh karena itu, kita tahu bahwa suatu bentuk energi pasti mengisi 70% yang lainnya.

Hipotesis Energi Gelap, Alam Semesta Berkembang Pesat

Dalam kosmologi fisik, energi gelap adalah suatu bentuk hipotesis dari energi yang menembus semua ruang dan cenderung meningkatkan laju ekspansi alam semesta. Dengan asumsi keberadaan energi gelap merupakan cara paling populer dalam menjelaskan pengamatan terakhir, bahwa alam semesta berkembang pada tingkat percepatan.

Dalam model standar kosmologi, energi gelap saat ini mencakup hampir tiga perempat dari total massa energi alam semesta. Dua bentuk energi gelap yang diusulkan adalah konstanta kosmologi, kepadatan energi konstan yang mengisi ruang homogen, dan bidang skalar seperti modulus, bidang yang dinamis kepadatan energi dapat bervariasi dalam ruang dan waktu.

Pada kenyataannya, kontribusi dari bidang skalar yang konstan dalam ruang biasanya juga termasuk dalam konstanta kosmologis. Konstanta kosmologi diduga berasal dari energi vakum. Skalar bidang yang melakukan perubahan dalam ruang, sulit untuk dibedakan dari sebuah konstanta kosmologis, karena perubahan itu mungkin sangat lambat. Tinggi pengukuran presisi dari ekspansi alam semesta diperlukan untuk memahami bagaimana kecepatan perubahan ekspansi dari waktu ke waktu.

Energi gelap memiliki dampak besar pada alam semesta, yang membentuk 70% dari seluruh energi yang mengisi ruang kosong. Kemungkinan lain bahwa energi gelap dapat menjadi materi gelap ketika diterpa partikel baryon, sehingga menyebabkan partikel (seperti Eksitasi dalam beberapa jenis bidang dinamis, disebut sebagai intisari).

sumber : wikipedia.com

Posted in: Astrofisika