Segala sesuatu yang bisa Anda lihat? Hanya sebagian kecil. Bintang. Planet-planet. Debu. Jumlahnya mungkin mencapai 15% dari materi di alam semesta. Sisanya? Gelap. Tak terlihat. Berat.
Selama beberapa dekade kita berasumsi bahwa materi gelap tetap tersimpan dengan sendirinya. Neutrino tetap pada miliknya. Itu adalah bahan terpisah dalam sup kosmik. Dingin. Jauh.
Sebuah tim di Universitas Sheffield menganggap kami salah. Atau setidaknya tidak lengkap. Mereka menerbitkannya di Nature Astronomy. Temuan ini menunjukkan bahwa kedua komponen tersembunyi ini mungkin benar-benar berinteraksi. Itu berita besar. Ini menyiratkan fisika yang belum kita petakan.
Cerita standarnya retak
Mari kita lihat angkanya. Materi gelap membentuk sekitar 85% materi. Kami belum pernah menyentuhnya. Tidak pernah melihatnya. Kita hanya mengetahui keberadaannya karena ia menarik galaksi seperti tangan hantu. Maka Anda memiliki neutrino. Partikel hantu. Massa kecil. Mereka terbang ke seluruh tubuh Anda setiap detik. Miliaran dari mereka. Anda tidak merasakannya.
Buku peraturan saat ini adalah model Lambda-CDM. Berdasarkan Einstein. Dalam versi realitas ini, materi gelap dan neutrino mengabaikan satu sama lain sepenuhnya.
Peneliti Sheffield melihat aturan itu dan melihat adanya celah.
Mereka tidak sekedar menebak. Mereka membandingkan data dari alam semesta awal dengan data dari sekarang. Mengapa? Karena jika partikel-partikel ini saling memantul, hal ini akan mengubah cara benda-benda menggumpal. Itu mengubah sejarah.
Masalah penggumpalan
Inilah hambatannya. Saat kita melihat sisa-sisa BigBang – menggunakan data dari teleskop Kosmologi Atacama dan Planck milik ESA – kita mendapatkan prediksi. Gravitasi seharusnya sudah menyatukan materi dengan kuat saat ini. Sangat.
Namun kita mengamati galaksi-galaksi masa kini – menggunakan Kamera Energi Gelap di Chili dan peta dari Sloan – dan melihat sesuatu yang berbeda.
Alam semesta sedikit kurang menggumpal dari yang seharusnya.
“Semakin baik kita memahami materi gelap… semakin banyak wawasan yang kita peroleh,” kata Dr. Eleonora Di Vallentino. Dia mencatat bahwa pengukuran alam semesta awal memprediksi pertumbuhan yang kuat. “Pengukuran alam semesta modern menunjukkan bahwa materi tidak terlalu terikat seperti yang diharapkan.”
Apakah model standarnya rusak? Tidak. Mungkin hanya ada satu item baris yang hilang. Ketegangan kecil. Tapi tetap saja ada ketegangan.
Apa maksudnya
Jika materi gelap dan neutrino berinteraksi, mereka akan saling tarik menarik. Seperti lumpur. Tarikan ini akan memperlambat proses penggumpalan. Ini lebih cocok dengan data. Ini memecahkan ketidakcocokan tanpa menghilangkan relativitas sepenuhnya.
William Giaré menyebutnya sebagai “terobosan mendasar” jika hal ini benar adanya. Dia tidak lagi di Sheffield, sekarang bekerja di Universitas Hawaii, tetapi hype-nya tetap ada. Dia mengatakan hal ini memberikan arah yang konkrit bagi fisikawan partikel. Daripada mencari secara membabi buta, mereka memiliki petunjuk tentang properti apa yang harus dicari di laboratorium.
Kita belum selesai
Kami tidak tahu ini nyata. Belum. Kita membutuhkan mata yang lebih tajam.
Survei di masa depan. Eksperimen Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik. Data pelensaan yang lemah – menggunakan cara gravitasi membelokkan cahaya untuk memetakan massa tak kasat mata – akan menguji hal ini. Jika pembengkokan sesuai dengan model interaksi? Kami mengubah buku teks. Jika tidak? Kami terus mencari.
Ini adalah pintu yang terbuka. Yang sedikit terbuka. Alam semesta mungkin berbisik bahwa kita melewatkan jabat tangan antara kegelapan dan hantu. Atau kita hanya mengejar kebisingan.
Apa pun yang terjadi, keheningan semakin terasa.
