Bagaimana Gravitasi yang Dimodifikasi Menantang Einstein dan Materi Gelap
Dengan menggunakan pelensaan gravitasi, para ilmuwan menemukan bahwa materi gelap mungkin membentang lebih dari satu juta tahun cahaya dari pusat galaksi, sehingga mengusulkan penyesuaian signifikan terhadap teori gravitasi kita atau konsep materi gelap itu sendiri. Kredit: SciTechDaily.com
Penelitian baru yang inovatif mengungkapkan bahwa kurva rotasi galaksi tetap datar tanpa batas, menguatkan prediksi teori gravitasi yang dimodifikasi sebagai alternatif materi gelap.
Temuan ini menantang model kosmologi yang ada dan menunjukkan bahwa lingkaran cahaya materi gelap sangat luas atau pemahaman kita tentang teori gravitasi memerlukan penilaian ulang yang mendasar.
Terobosan dalam Kosmologi
Dalam penemuan terobosan yang menantang pemahaman kosmologi konvensional, para ilmuwan di Case Western Reserve University telah menemukan bukti baru yang dapat membentuk kembali persepsi kita tentang kosmos.
Tobias Mistele, seorang sarjana pasca-doktoral di Departemen Astronomi di Sekolah Tinggi Seni dan Sains Case Western Reserve, memelopori teknik revolusioner menggunakan “pelensaan gravitasi” untuk menyelidiki dunia materi gelap yang penuh teka-teki. Ia menemukan bahwa kurva rotasi galaksi tetap datar selama jutaan tahun cahaya dan tidak terlihat adanya akhir.
Para ilmuwan sebelumnya percaya bahwa kurva rotasi galaksi akan menurun semakin jauh Anda melihat ke luar angkasa.
Pemodelan Kurva Rotasi Lensa Lemah. Kredit: Universitas Case Western Reserve
Menantang Model Kosmik Tradisional
Secara tradisional, perilaku bintang-bintang di dalam galaksi telah membingungkan para astronom. Menurut gravitasi Newton, bintang berada di tepi luar sebaiknya menjadi lebih lambat karena berkurangnya tarikan gravitasi. Hal ini tidak teramati, sehingga mengarah pada kesimpulan adanya materi gelap. Namun lingkaran cahaya materi gelap pun akan berakhir, sehingga kurva rotasi tidak akan tetap datar tanpa batas waktu.
Analisis Mistele menentang ekspektasi ini, dan memberikan wahyu yang mengejutkan: pengaruh apa yang kita sebut materi gelap jauh melampaui perkiraan sebelumnya, dan membentang setidaknya satu juta tahun cahaya dari pusat galaksi.
Tobias Mistele. Kredit: Universitas Case Western Reserve
Efek jangka panjang seperti itu mungkin menunjukkan bahwa materi gelap—seperti yang kita pahami—mungkin tidak ada sama sekali.
“Temuan ini menantang model yang ada,” katanya, “menunjukkan bahwa terdapat lingkaran cahaya materi gelap yang sangat luas atau kita perlu mengevaluasi kembali pemahaman kita tentang teori gravitasi.”
Implikasi Revolusioner untuk Astrofisika
Stacy McGaugh, profesor dan direktur Departemen Astronomi di Sekolah Tinggi Seni dan Sains, mengatakan temuan Mistele, dijadwalkan untuk dipublikasikan di Surat Jurnal Astrofisikamendorong batas-batas tradisional.
“Implikasi dari penemuan ini sangat besar,” kata McGaugh. “Ini tidak hanya dapat mendefinisikan kembali pemahaman kita tentang materi gelap, tetapi juga mengundang kita untuk mengeksplorasi teori gravitasi alternatif, yang menantang struktur astrofisika modern.”
Membalikkan Teori Einstein
Teknik utama yang digunakan Mistele dalam penelitiannya, pelensaan gravitasi, adalah fenomena yang diprediksi oleh teori relativitas umum Einstein. Pada dasarnya, hal ini terjadi ketika sebuah benda masif, seperti gugus galaksi atau bahkan sebuah bintang masif, membelokkan jalur cahaya yang datang dari sumber yang jauh. Pembelokan cahaya ini terjadi karena massa suatu benda membengkokkan struktur ruang-waktu di sekitarnya. Pembelokan cahaya oleh galaksi ini terjadi dalam skala yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan.
Stacy McGaugh. Kredit: Universitas Case Western Reserve
Sebagai bagian dari penelitiannya, Mistele menggambarkan apa yang disebut hubungan Tully–Fisher pada sebuah grafik untuk menyoroti hubungan empiris antara massa galaksi yang terlihat dan kecepatan rotasinya.
“Kami tahu hubungan ini ada,” kata Mistele. “Tetapi tidak jelas apakah hubungan itu akan bertahan semakin lama Anda berpisah. Sejauh mana perilaku ini bertahan? Itulah pertanyaannya, karena hal itu tidak bisa bertahan selamanya.”
Mistele mengatakan penemuannya menggarisbawahi perlunya eksplorasi dan kolaborasi lebih lanjut dalam komunitas ilmiah—dan kemungkinan analisis data lainnya.
Mengevaluasi Kembali Teori Materi Gelap
McGaugh mencatat upaya raksasa—namun, sejauh ini, tidak berhasil—dalam komunitas fisika partikel internasional untuk mendeteksi dan mengidentifikasi partikel materi gelap.
“Entah lingkaran cahaya materi gelap jauh lebih besar dari yang kita perkirakan, atau seluruh paradigmanya salah,” kata McGaugh. “Teori yang meramalkan perilaku ini sebelumnya adalah teori gravitasi yang dimodifikasi MOND yang dihipotesiskan oleh Moti Milgrom sebagai alternatif materi gelap pada tahun 1983. Jadi, interpretasi yang jelas dan kontroversial dari hasil ini adalah bahwa materi gelap adalah khayalan; mungkin buktinya menunjukkan teori gravitasi baru yang melampaui apa yang diajarkan Einstein kepada kita.”
Referensi: “Kecepatan Melingkar Datar Tak Terhingga dan Hubungan Baryonic Tully-Fisher dari Pelensaan Lemah” oleh Tobias Mistele, Stacy McGaugh, Federico Lelli, James Schombert dan Pengfei Li, Diterima, Surat Jurnal Astrofisika.
arXiv:2406.09685
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
