Salah satu teori Stephen Hawking yang paling terkenal tentang materi gelap telah terguncang setelah publikasi hasil tim astrofisikawan Jepang yang dipimpin oleh Masahiro Takada dari Institut Fisika dan Matematika Alam Semesta di Kavli, Live Science melaporkan. Fisikawan terkenal yang meninggalkan dunia ini tahun lalu percaya bahwa zat misterius dan tak terlihat ini terdiri dari lubang hitam primordial yang muncul segera setelah Big Bang. Ilmuwan Jepang yang menggunakan teleskop Subaru melakukan eksperimen, yang hasilnya, meskipun mereka tidak sepenuhnya membantah teori Hawking, tetapi mengakui bahwa lubang hitam ini pasti sangat kecil untuk menjelaskan sifat materi gelap.
Materi gelap adalah istilah yang diberikan fisikawan untuk zat misterius yang, menurut mereka, dapat menjelaskan satu fakta menarik: segala sesuatu di alam semesta bergerak dan berputar seolah-olah mengandung lebih banyak massa daripada yang dapat kita deteksi. Ilmuwan yang berbeda pada waktu yang berbeda mencoba untuk mengaitkan sifat-sifat yang disebut materi gelap dengan objek yang berbeda. Pada 1970-an, Stephen Hawking dan rekannya menyarankan bahwa Big Bang dapat menciptakan sejumlah besar lubang hitam yang relatif kecil - masing-masing seukuran proton. Benda-benda langit kecil ini sulit dilihat, tetapi akan memberikan efek gravitasi yang kuat pada objek lain - dua sifat materi gelap yang diketahui.
Hingga saat ini, teori ini hanya dapat diuji untuk lubang hitam primordial, yang massanya lebih besar dari pada bulan. Namun dengan perkembangan teknologi, para ilmuwan bisa mendapatkan gambar luar angkasa yang semakin jelas. Untuk studi baru mereka, tim astronom Jepang menggunakan kamera Hyper Suprime-Cam (HSC) yang dipasang di teleskop Subaru di Hawaii. Dengan bantuannya, mereka mengambil gambar dari semua Andromeda, galaksi terdekat dengan kita, mencoba menemukan benda-benda kecil ini. Hasil pekerjaan mereka dipublikasikan di jurnal Nature Astronomy.
Lubang hitam tidak memancarkan cahaya, tetapi lubang hitam supermasif seperti yang ada di pusat galaksi M87, yang baru-baru ini difoto oleh para ilmuwan, dikelilingi oleh cakram akresi terang materi panas. Tetapi karena lubang utama berukuran milyaran kali lebih kecil dan tidak memiliki materi bercahaya yang terlihat di sekitarnya, lubang tersebut hanya dapat ditemukan dengan mengamati medan gravitasi kuat yang mereka ciptakan, yang mendistorsi radiasi objek di sekitarnya. Fenomena ini disebut microlensing.
Teleskop mampu mendeteksi lensa mikro lubang hitam dengan terus menerus mensurvei bintang-bintang. Ketika hadiah hitam lewat di depan titik observasi dan bintang, itu mengubah cahaya bintang, menyebabkannya "berkedip". Semakin kecil lubang hitamnya, semakin cepat wabah ini terjadi.
Namun, lubang primordial yang dicari oleh tim Jepang hanya memiliki sebagian kecil dari massa ini - kira-kira sama dengan massa Bulan kita. Ini berarti wabah yang diamati harus jauh lebih singkat.
Video promosi:
Takada menyebut kamera HSC itu unik, karena dengan itu, para ilmuwan bisa menangkap gambar semua bintang galaksi Andromeda dalam satu waktu dengan pencahayaan minimal sekitar 2 menit. Secara total, para astronom berhasil mendapatkan sekitar 200 gambar Andromeda dalam 7 jam pada malam yang cerah. Mereka akhirnya hanya menemukan satu peristiwa pelensaan mikro yang diduga. Jika lubang hitam primordial menyumbang proporsi signifikan dari materi gelap, Takada mengatakan mereka seharusnya melihat sekitar 1.000 sinyal pelensaan mikro.
Apakah ini berarti teori Hawking telah sepenuhnya dibantah? Takada dan Bird tidak terburu-buru untuk mengambil kesimpulan. Menurut mereka, hasil yang diperoleh masih belum bisa sepenuhnya mengecualikan keberadaan lubang hitam purba, karena, karena massanya yang kecil, kilatan sinyalnya akan terlalu pendek untuk merekamnya. Menurut para peneliti, perlu dikembangkan alat-alat baru yang memungkinkan mereka ditemukan.
Pada saat yang sama, para ilmuwan mencatat bahwa deteksi bahkan satu sinyal seperti itu dapat menjadi sangat penting untuk penelitian di masa depan, yang akan merevolusi beberapa teori Hawking.
Nikolay Khizhnyak
