SELAMA puluhan tahun, para ilmuwan menganggap materi gelap (dark matter) sebagai zat “anti-sosial” yang tidak berinteraksi dengan apa pun. Namun, penelitian terbaru menunjukkan materi misterius ini mungkin memiliki sifat yang jauh lebih dinamis, yang sekaligus mampu menjawab tiga teka-teki besar di alam semesta.
Materi gelap mencakup sekitar 85% dari total materi di alam semesta. Berbeda dengan materi biasa yang membentuk bintang dan planet, materi gelap tidak berinteraksi dengan cahaya sehingga ia tak kasat mata. Selama ini, model standar kosmologi yang disebut Lambda Cold Dark Matter (LCDM) berasumsi bahwa partikel materi gelap bergerak lambat dan hanya saling melewati satu sama lain tanpa pernah bertabrakan.
Namun, penelitian yang diterbitkan di jurnal Physical Review Letters pada April lalu menawarkan perspektif baru: Self-Interacting Dark Matter (SIDM) atau materi gelap yang berinteraksi dengan dirinya sendiri.
Memecahkan Tiga Misteri Sekaligus
Teori baru ini muncul untuk menjelaskan tiga fenomena ganjil yang tidak bisa dijawab oleh model standar. Pertama, adanya gumpalan materi sangat padat dalam sistem JVAS B1938+666 yang terdeteksi melalui distorsi cahaya gravitasi. Kedua, adanya “luka” atau celah misterius pada aliran bintang GD-1 di galaksi kita, yang seolah-olah baru saja diterjang oleh objek masif yang tidak terlihat.
Ketiga, formasi aneh gugus bintang Fornax 6 di galaksi satelit Bima Sakti. Gugus ini diduga terbentuk karena adanya “jebakan gravitasi” dari materi gelap yang sangat padat.
“Yang mengejutkan adalah mekanisme yang sama bekerja di tiga pengaturan yang sangat berbeda, di alam semesta yang jauh, di dalam galaksi kita, dan di galaksi satelit tetangga,” ujar Hai-Bo Yu dari University of California, Riverside, dalam pernyataan resminya.
Efek Domino Kosmik
Menurut Yu, perbedaan antara materi gelap standar dengan materi gelap yang berinteraksi sendiri ibarat kerumunan orang.
“Perbedaannya seperti kerumunan orang yang saling mengabaikan, dibandingkan dengan kerumunan di mana setiap orang terus-menerus saling bertabrakan,” jelas Yu. “Dalam materi gelap yang berinteraksi sendiri, interaksi ini secara dramatis dapat mengubah struktur internal halo materi gelap.”
Interaksi antar partikel ini menyebabkan pertukaran energi dan momentum yang memicu fenomena “keruntuhan gravotermal”. Proses inilah yang menciptakan inti materi gelap yang sangat padat dan kompak, sesuatu yang tidak mungkin terjadi jika partikel tersebut hanya saling melewati seperti hantu.
“Materi gelap yang berinteraksi dengan dirinya sendiri dapat menjadi cukup padat untuk menjelaskan pengamatan-pengamatan ini,” tambah Yu.
Temuan ini menjadi langkah besar dalam memahami substansi paling dominan sekaligus paling misterius di alam semesta. Jika teori ini terbukti benar, para ilmuwan mungkin harus menulis ulang buku sejarah mengenai bagaimana galaksi dan struktur kosmik terbentuk sejak masa awal penciptaan. (Space/Z-2)