Fenomena Dark Matter (Materi Gelap)

Fenomena Dark Matter (Materi Gelap)

Fenomena Dark Matter

Selama kurang lebih 80 tahun terakhir, sebuah paradigma muncul setelah dilakukan pengamatan terhadap massa dari materi, dimana materi yang terlihat ternyata hanya mewakili sebagian kecil dari jumlah massa materi yang ada di alam semesta. Massa materi yang tidak dapat diamati tersebut tidak berinteraksi dengan radiasi elektromagnet, tidak memancarkan cahaya, dan tidak memancarkan radiasi elektomagnet disebut sebagai materi gelap. Hingga saat ini, karakteristik dan sifat dari materi gelap yang ada di alam semesta masih merupakan misteri besar. Materi gelap ini termasuk materi yang tidak normal karena bukan gas dingin yang diteropong dengan infra merah, dan juga bukan gas panas yang dapat dideteksi dengan sinar-X.

Seorang astronom berasal dari Swiss bernama Fritz Zwicky pada tahun 1933, melakukan pengukuran terhadap pergerakan beberapa galaksi yang berada di gugus galaksi Coma dan dengan menggunakan teori virial maka dapat diestimasikan massa dari gugus galaksi Coma. Zwichkly menemukan bahwa rasio massa terhadap luminositas gugus galaksi Coma ternyata 50 kali lebih besar dibandingkan dengan masing-masing galaksi yang ada dalam gugus galaksi Coma. Hal ini menjelaskan bahwa ada materi yang tidak terlihat di dalam gugus galaksi Coma. Selain dari pengamatan yang dilakukan Zwicky, beberapa bukti pendukung keberadaan materi gelap (Dark Matter) di alam semesta diantaranya yaitu:

Pengamatan lensa gravitasi, lensa gravitasi merupakan konsekuensi dari teori relativitas umum Einstain yang menyatakan bahwa ruang dan waktu melengkung seiring dengan kehadiran massa. Lensa gravitasi dapat terjadi ketika cahaya yang mermbat lurus dibelokkan saat ada kehadiran massa disekitarnya. Strong lensing, weak lensing, dan microlensing termasuk dalam kategori lensa gravitasi. Untuk kasus strong lensing pengamat di Bumi akan melihat cincin Einstein dan citra ganda. Sedangkan pada kasus weak lensing, pemgamat dengan mengobservasi dan mempelajari efek lensa gravitasi, dan yang terakhir pada kasus microlensing pengamat akan melihat citra sebuah objek yang tiba-tiba menjadi lebih terang intensitasnya.

Pengamatan pada Bullet Cluster, pengamatan pada bullet cluster pun menjadi bukti lain yang mendukung keberadaan materi gelap yang mengisi alam semesta. Hal ini karena bullet cluster dipengaruhi oleh efek lensa gravitasi. Tumbukan antara gugus galaksi di konstelasi Carina yang berjarak 4 miliar tahun cahaya dari Bumi membentuk Bullet cluster. Pada dasarnya Masing-masing gugus galaksi halo materi gelap berwarna mengelilingi baryon berwarna merah muda. Ketika keduanya saling bertumbukan maka berdasakan analisa menunjukkan bahwa baryon dari setiap galaksi berinteraksi satu sama lain sehingga terpusat di luar halo materi gelap, sedangkan halo materi gelap tidak saling berinteraksi dan tidak terganggu. Fenomena inilah yang mengindikasikan juga bahwa materi gelap (darka matter) saling bertumbukan dengan sangat lemah. Oleh sebab itu maka diduga bahwa materi gelap terdiri dari partikel yang tidak bermuatan (netral).

Dengan adanya beberapa hasil pengamatan masih belum bisa membantu untuk mengetahui mengenai sifat dan karakteristik materi gelap. Hal yang diketahui adalah bahwa materi gelap mengisi 26.8% di alam semesta kita. Namun, ada dugaan bahwa materi gelap terbentuk dari neutrino yang selama ini dianggat tidak memiliki massa. Tetapi berdasarkan pengamatan diperkirakan bahwa terdapat massa yang sangat kecil dalam neutrino dengan berbagai teoritis yang mengusulkan nama partikel penyususn yang berbeda namun pada umumnya bersifat axion WIMP atau partikel massa terikat lemah subatomik, photino, sedangkan beberapa diantara partikel subatomik ini belum dapat dibuktikan.