Para astronom telah mengidentifikasi dua supernova yang cahayanya, yang dipisahkan oleh pelensaan gravitasi, akan muncul kembali dalam 60 tahun ke depan, menawarkan peluang unik untuk mengukur laju perluasan alam semesta dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Eksperimen alami ini dapat membantu menyelesaikan konflik jangka panjang dalam kosmologi: “ketegangan Hubble”, di mana metode yang berbeda menghasilkan nilai yang bertentangan mengenai seberapa cepat alam semesta mengembang.
Penundaan Waktu Kosmik
Fenomena di balik terobosan ini adalah pelensaan gravitasi. Gugus galaksi masif bertindak seperti kaca pembesar kosmik, membelokkan dan memecah cahaya dari supernova jauh menjadi beberapa gambar. Setiap gambar menempuh jalur berbeda melalui ruang-waktu, sehingga menyebabkan waktu kedatangan yang berbeda-beda. Salah satu supernova, yang dijuluki SN Ares, meledak hampir 10 miliar tahun lalu; cahayanya telah mencapai Bumi. Namun, dua gambar Ares tambahan akan tiba dalam waktu sekitar 60 tahun karena pelebaran waktu gravitasi yang ekstrem.
Supernova lainnya, SN Athena, diperkirakan akan muncul kembali dalam satu hingga dua tahun ke depan. Meskipun kurang tepat dibandingkan Ares, Athena akan berfungsi sebagai uji validasi model kosmologis kita.
Mengapa Ini Penting: Ketegangan Hubble
Alam semesta tampaknya mengembang dengan kecepatan yang berbeda-beda, bergantung pada cara para ilmuwan mengukurnya. Pengamatan terhadap latar belakang gelombang mikro kosmik (sisa-sisa ledakan Big Bang) menunjukkan laju ekspansi sebesar 67 kilometer per detik per megaparsec. Namun, pengukuran menggunakan bintang variabel Cepheid (lilin standar) memberikan kecepatan yang lebih cepat yaitu 73 kilometer per detik per megaparsec.
Perbedaan ini, yang dikenal sebagai ketegangan Hubble, adalah masalah utama dalam kosmologi modern. Hal ini dapat menunjukkan bahwa pemahaman kita tentang alam semesta tidak lengkap, atau terdapat kesalahan sistematis yang tidak diketahui dalam pengukuran kita.
Program VENUS dan Peran JWST
Penemuan SN Ares dan SN Athena merupakan hasil program Vast Exploration for Nascent, Unexplored Sources (VENUS) yang memanfaatkan James Webb Space Telescope (JWST). VENUS secara khusus menargetkan gugus galaksi padat, memaksimalkan peluang menemukan peristiwa langka yang menggunakan lensa gravitasi ini.
“Lensasi gravitasi yang kuat mengubah gugus galaksi menjadi teleskop alam yang paling kuat,” kata Seiji Fujimoto, peneliti utama program VENUS.
Sebelum VENUS dan JWST, kurang dari sepuluh supernova berlensa telah ditemukan. Sejak Juli tahun lalu, VENUS telah mengidentifikasi delapan supernova berlensa baru hanya dalam 43 observasi, sehingga menggandakan ukuran sampel yang diketahui.
Melihat ke Depan: Pengukuran yang Konsisten
Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah bahwa pendekatan ini memberikan “langkah tunggal yang konsisten” untuk mengukur perluasan alam semesta. Dengan membandingkan perkiraan waktu kedatangan gambar berlensa dengan waktu pengamatan sebenarnya, para ilmuwan dapat menyempurnakan perkiraan konstanta Hubble secara independen dari metode lain. Hal ini penting dalam bidang di mana kesalahan sistematis sulit dikesampingkan.
Nasib akhir alam semesta tergantung pada keseimbangan. Jika energi gelap melemah, ekspansi pada akhirnya bisa berbalik menjadi kontraksi. Mengukur laju ekspansi alam semesta dengan lebih akurat tidak hanya akan membantu menyelesaikan ketegangan Hubble tetapi juga menjelaskan evolusi jangka panjang kosmos.
