Ilmuwan meyakini 85 persen materi di jagad raya terdiri dari materi gelap. Namun sejauh ini pembuktiannya masih sulit. Dengan bantuan komputer super buatan Jerman misteri ini terus dilacak.
Semua materi nampak seperti bintang, planet atau nebula hanya memcakup 15 persen massa di jagat raya. Sisanya, sekitar 85 pesen alam semesta terdiri dari materi tak kasat mata alias materi gelap.
Sejak lama ilmuwan berusaha melacak eksistensi partikel misterius ini. Para ilmuwan Jerman melakukan pendekatan dengan menelitia Axion, partikel teroritis yang diciptakan tahun 1977 untuk memecahkan masalah berbeda dalam fisika.
"Yang menarik mengenai Axion adalah, hal itu tidak diciptakan untuk memecahkan misteri materi gelap. Melainkan untuk memecahkan problem lainnya", ujar Dr.Andreas Ringwald, salah satu penulis riset Axion yang dipublikasikan dalam majalah ilmiah Nature.
Baru enam tahun kemudian para ilmuwan menyadari, Axion bisa jadi salah satu kandidat materi gelap. "Ini bisa merupakan calon kuat, karena ilmuwan tidak merekayasa eksistensinya", tambah Dr.Ringwald.
Teoritis ada dimana-mana
Jika eksis, Axion akan jadi elemen dengan massa paling kecil di jagad raya. "Dengan massa amat kecil, teoritis Axion ada dimana-mana di seputar kita. Ibaratnya kita dihujani Axion, tapi interaksinya tak terasa, karena amat lemah, dan seperti transparan," ujar pakar fisika ini.
Inilah sebabnya manusia tidak merasakannya. Tapi partikel ini melakukan interaksi amat lemah dengan photon dan elektron. Ringwald menyebutkan, jika mengetahui massa partikel ini, para ilmuwan bisa melakukan eksperimen untuk melacak dan menemukannya.
Untuk mengetahui ukuran Axion ini, hanya bisa dilakukan dengan bantuan superkomputer paling modern seperti JUQUEEN milik pusat riset ilmiah Jülich di Jerman. Kesimpulan riset di Jülich menunjukkan, jika Axion menjadi penyusun utama materi gelap, massanya sekitar sepersemilyar kali lebih ringan dari sebuah elektron.
Misteri Terbesar
Materi gelap sejauh ini cuma ada dalam teori dan hasil observasi. Sifatnya yang tidak bisa dideteksi membuatnya semakin dipenuhi misteri. Materi gelap bisa diamati dari gaya gravitasinya yang mempengaruhi pergerakan bintang di wilayah terluar galaksi. Diperkirakan 84,5% dari materi di alam semesta berupa materi gelap.
Semesta yang Hilang
Materi gelap pertama kali diobservasi oleh astronom Amerika Serikat, Vera Rubin, 1974 silam. Dalam pantauannya, bintang di sekitar lubang hitam di pusat galaksi bergerak dengan kecepatan yang sama dengan bintang yang mengorbit di bagian terluar. Vera Rubin kemudian menelurkan gagasan baru: sebuah galaksi memiliki lebih banyak materi yang memancarkan daya gravitasi, ketimbang yang bisa dilihat
Sebaran tidak merata
Para ilmuwan menyebutkan, sebaran materi gelap di jagad raya tidak merata. Di Galaksi Bima Sakti kerapatannya sekitar satu trilyun Axion per sentimeter persegi. Sementara di alam semesta, kerapatan rata-ratanya sekitar 10 juta per sentimeter persegi.
Partikel di Jalur Bebas Hambatan
Jika segalanya berjalan lancar, akhir Mei mendatang pipa vakum sepanjang 27 kilometer yang terbenam sekitar seratus meter di bawah tanah ini akan kembali dilintasi oleh partikel dasar yang bergerak nyaris mendekati kecepatan cahaya.
Benturan Menjawab Teka Teki
Fungsi inti dari akselerator raksasa di Jenewa ini adalah membenturkan dua partikel dasar dan merekam jejaknya. Dalam benturan tersebut terbentuk partikel-partikel lain. Semakin keras benturan, semakin eksotis pula partikel sisa yang terbentuk. Dengan kapasitas lama, LHC mampu mendeteksi partikel Higgs. Tapi buat memburu materi gelap, daya benturan harus dua kali lipat lebih besar.
Peter Higgs dan Partikel Tuhan
Pencapaian terbesar Large Hadron Collider adalah membuktikan keberadaan partikel Higgs. Partikel yang diprediksi oleh fisikawan Inggris, Peter Higgs, ini menjawab kenapa sebagian besar partikel dasar memiliki massa. Sebab itu pula partikel Higgs disebut sebagai partikel tuhan.
Supersimetri
Ilmuwan CERN saat ini sedang fokus membuktikan teori Supersimetri untuk menjawab teka-teki materi gelap. Teori tersebut sederhanyanya menyebut setiap partikel subatom memiliki mitranya sendiri yang lebih berat. Partikel cahaya, Photon, misalnya berpautan dengan Photino, sementara Boson dengan Bosino. Perkaranya adalah tidak seorangpun tahu apakah supersimetri benar-benar ada.
Kalkulasi superkomputer di Jülich memungkinkan para pakar fisika memfokuskan pandangan dalam memprediksi massa Axion. Sejauh ini sudah ada beberapa proposal serta rencana ilmiah untuk melakukan eksperimennya.
Sejauh ini indikasi dari keberadaan materi gelap datang terutama dari observasi astro-fisika terhadap galaksi. Diamati, galaksi-galaksi melakukan rotasi lebih cepat, yang tidak mungkin hanya dirangkum dan ditahan oleh gaya gravitasi materi konvensional yang kasat mata.
Tags:
Science
