Banyak orang percaya kalau sisa sekitar 96 persen tersebut berbentuk Dark Matter.
Peneliti masih belum bisa menunjukkan bukti mengenai apakah dark matter
ini benar-benar ada, yang faktanya kita tidak bisa melihatnya,
menyentuhnya, bahkan cahaya dan sinyal radio dapat menembusnya. Semua
ini yang menyebabkan dark matter sangat sulit untuk di deteksi maupun
dibuktikan kebenarannya.
Beberapa ilmuwan berpikir, dark matter
adalah sebuah objek berukuran sangat besar seperti lubang hitam yang
tidak dapat dilihat mengapung disekitar galaksi. Ilmuwan lain percaya
bahwa dark matter adalah partikel sub atom yang jarang berinteraksi
dengan materi biasa, dilihat dari sudut pandang bahwa dark matter tidak
dapat disentuh bahkan dilihat karena cahaya dapat dengan mudah
menembusnya tanpa sedikitpun cacat.
Penelitian mengenai Dark Matter
Pada
1933, astronom Swiss Fritz Zwicky dari CalTech memutuskan untuk
mempelajari sekelompok kecil dari tujuh galaksi di Coma Cluster.
Tujuannya adalah untuk menghitung massa total cluster ini dengan
mempelajari kecepatan (atau lebih tepatnya kecepatan dispersi) dari
tujuh galaksi. Ia menghitung massa ‘dynamic mass’, kemudian
membandingkannya dengan ‘luminous mass’, yang merupakan massa dihitung
dari jumlah cahaya yang dipancarkan oleh cluster (dengan membuat asumsi
kemungkinan distribusi dari populasi bintang di galaksi). Kecepatan
dispersi yang (atau dengan kata lain, bagaimana kecepatan dari 7 galaksi
berbeda satu sama lain) secara langsung berkaitan dengan massa cluster
itu. Bahkan, sebuah gugus bintang dapat dibandingkan dengan gas. Jika
gas panas dan bercahaya, penyebaran partikel kecepatan tinggi. Dalam
kasus ekstrim, partikel-partikel yang memiliki kecepatan yang cukup akan
meninggalkan gas (menguap). Jika gas dingin dan berat, dispersi
kecepatan lemah. Zwicky terkejut bahwa kecepatan yang diamati pada Coma
Cluster sangat tinggi. Dynamic mass memiliki massa 400 kali lebih besar
dari luminous mass! Zwicky mengumumkan observasi pada rekan-rekannya,
tapi mereka tidak tertarik.
Dari
sekian banyak teori, ada dua teori utama yang saling berlawanan yang
terus mencoba menjelaskan sifat dari dark matter, yaitu hot dark matter
dan cold dark matter. Teori-teori ini bergantung pada massa dan
kecepatan partikel penyusun dark matter. Dalam teori hot dark matter,
partikel-partikelnya memiliki kecepatan mendekati kecepatan cahaya,
sedangkan cold dark matter lebih besar sehingga lebih lambat.
Kecepatan
partikel-partikel ini sangat penting untuk model kosmologi Big Bang dan
urutan pembentukan struktur alam semesta yang besar. Jika komposisi
semesta yang utama terbuat dari hot dark matter, kecepatan yang sangat
tinggi dari partikel awalnya akan mencegah pembentukan struktur yang
kecil terlebih dahulu, mulai dari supercluster galaksi kemudian cluster
galaksi kemudian galaksi yang kemudian dalam struktur yang lebih kecil.
Perkembangan
semesta dengan metode ini biasa disebut UP BOTTOM, dimana struktur
terbesar adalah yang pertama kali terbentuk kemudian membentuk struktur
yang lebih kecil. Disisi lain, jika cold dark matter merupakan komponen
utama alam semesta, partikel akan tersebar pada jarak yang lebih kecil
dan dengan demikian akan menghapus fluktuasi kepadatan pada volume ruang
yang lebih kecil. Materi-materi akan berkumpul untuk membentuk galaksi
(mulai dari awan gas dan struktur yang lebih kecil), yang kemudian
membentuk cluster, lalu supercluster. Skenario pembentukan semesta
seperti ini disebut BOTTOM UP, dimana struktur terkecillah yang pertama
terbentuk yang kemudian berkumpul membentuk struktur yang lebih besar.
Kedua teori ini dipertahankan oleh Yakov Borisovitch Zeldovitch untuk hot dark matter, dan James Peebles untuk cold dark matter.
Beberapa
astrofisikawan menambahkan dengan memberikan Teori String, teori ini
menempatkan dark matter pada dimensi keenam, karena itu dark matter
tidak dapat diakses dari dimensi kita yang berada pada urutan empat
(tiga dimensi ruang, satu dimensi waktu), bahkan elektromagnetik dan
nuklir tidak akan bisa menjangkau dan mempengaruhi dark matter yang
dibatasi oleh dinding dimensi yang berbeda.
Ada yang memberikan
Teori Axion sebagai penjelasan mengenai Dark Matter. Axion adalah suatu
materi luar biasa terang yang memiliki kekuatan elektron 1µeV, stabil
dan jarang dapat berinteraksi dengan materi.
Lubang hitam?
Memiliki
ukuran super besar dan jarang sekali terlihat menjadikan lubang hitam
sebagai kandidat yang tepat. Beberapa dari mereka bahkan mencapai 10
ribu kali massa matahari. Melacak suatu lubang hitam sangat sulit karena
sifatnya yang menyerap apapun termasuk cahaya yang melintas. Namun,
sayangnya butuh hampir sejuta lubang hitam lain selain yang ada sekarang
untuk mengisi kekosongan materi
Pertikel Neutrino?
Neutrino
adalah sebuah partikel yang pertama kali diperkenalkan pada 1930 oleh
Wolfgang Pauli, yang terdeteksi pada 1956 oleh Frederick Reines dan
Clyde Cowan. Partikel ini tidak sensitif terhadap kekuatan
elektromagnetik dan gaya nuklir kuat, neutrino tidak banyak berinteraksi
dengan partikel lain.
Massa neutrino sangat kecil, bahkan hampir
nol. Sebagai tambahan, neutrino adalah partikel yang paling melimpah di
alam semesta setelah foton. Namun, eksperimen Super-Kamiokande dan SNO
(Sudbury Neutrino Observatory) menunjukkan massa neutrino bahkan tidak
cukup kecil untuk menganggap partikel ini akan merupakan materi gelap.
Neutrino dapat mewakili paling tidak 18 % dari massa alam semesta. Bukan
96 %
MACHO’s?
Massive Compact Halo Objects
adalah benda gelap yang besar seperti bintang brown dwarf, bintang
katai putih, bintang neutron dan lubang hitam
WIMP’s?
(Weakly
Interacting Massive Particles) adalah berbagai partikel subatom
non-baryonik (bukan materi biasa) yang diyakini terbentuk karena Big
Bang. Banyak teori pertikel memprediksi keberadaan WIMP seperti
neutralinos, axion dan neutrino besar, tetapi tidak benar-benar
terdeteksi. jika WIMP benar-benar ada, maka kemungkinan komposisi Dark
Matter adalah WIMP
Kita tidak akan pernah bisa menguak seluruh rahasia yang disembunyikan alam, manusia hanya bisa meraba menuju kebenaran.
Sumber: viva/forum
Sumber: viva/forum