Di Ujung Pencarian Materi Gelap

AGNES ARISTIARINI

Manusia tampaknya harus segera mengubah pola pikirnya tentang alam semesta. Kalau selama ini materi di semesta selalu bisa dikenali dengan segenap indera—dirasakan, dilihat, dicium, diraba, dan didengar—penelitian terakhir mengonfirmasi adanya materi yang tidak terdeteksi pancaindera.

Inilah yang disebut dengan materi gelap atau dark matter. Materi ini dipostulasikan astronom Swiss, Fritz Swicky, ketika mengobservasi kluster Galaksi Coma tahun 1933.

Swicky bisa menghitung massa rata-rata galaksi dalam kluster. Namun, ketika mencoba menghitung pendar cahayanya, ia mendapatkan hasilnya 160 kali lebih besar dari yang diharapkan. Kelebihan hitung inilah yang kemudian disimpulkan Swicky sebagai dampak dari faktor materi gelap.

Selama ini manusia mengenal materi konvensional seperti elektron, neutron, dan proton. Adapun materi gelap diasumsikan mengandung partikel subatomik baru yang tidak berinteraksi secara elektromagnet ataupun dalam ikatan nuklir. Hanya gravitasi dan fenomena ikatan nuklir lemah—yang mengatur peluruhan beberapa tipe radioaktif—dapat menyatukannya.

Fisikawan Albert Einstein sebenarnya telah mengakomodasi materi gelap ini dalam teori kesetaraan massa dan energinya terkenal. Sayangnya, teori yang meyakini bahwa alam semesta ini berkembang belum terbukti saat itu karena keterbatasan alat.

Maka, Einstein pun terpaksa memodifikasi teorinya dengan menambahkan konstanta kosmologi. Baru setelah teleskop Hubble diluncurkan, teori Einstein terbukti benar lewat foto-foto kiriman Hubble.

Setelah teknologi makin cangg   ih, para astronom menemukan justru alam semesta ini berkembang lebih cepat dari yang diduga. Sesuai teori Einstein, pengembangan membutuhkan energi yang setara dengan massanya. Di sinilah materi gelap diperhitungkan.

Seperti diketahui, analisis komputer terhadap foto-foto kuasar—benda antariksa bercahaya terjauh yang tampak dari pengamat Bumi—menampakkan pola emisi cahaya yang berubah-ubah. Variasi ini disebabkan oleh awan materi-materi gelap yang melintas di depan kuasar. Bolak-baliknya awan itu memperbesar cahaya pancaran kuasar.

Meski para fisikawan yakin bahwa materi gelap ini benar-benar ada, pembuktiannya sungguh tidak mudah. Berbagai uji coba yang dilakukan selama puluhan tahun tidak juga menunjukkan hasil. Persoalan utamanya adalah bagaimana mengisolasi uji coba ini agar tidak terkontaminasi dengan cahaya-cahaya kosmik yang ada di alam.