Mengenal Materi Gelap

Info Astronomy - Materi gelap tidak dapat dilihat atau dideteksi, namun para astronom cukup yakin bahwa materi gelap itu ada, mereka hanya belum menemukan cara untuk membuktikannya. Walau begitu, tidak seperti lubang cacing yang sejauh ini hanya sebatas dalam sebuah teori, ada lebih banyak bukti ilmiah bahwa materi gelap memang ada.

Para astronom percaya bahwa materi normal yang dapat kita lihat selama ini hanya membentuk sebagian kecil dari alam semesta, sementara sebagian besar alam semesta lainnya terdiri dari apa yang disebut materi gelap ini.

Sayangnya, meskipun materi gelap membentuk sebagian besar alam semesta, mereka tidak dapat dilihat, mengeluarkan energi, atau memancarkan cahaya apa pun dengan cara apa pun yang bisa dideteksi oleh manusia. Materi gelap hanya mau berinteraksi dengan satu hal, yakni gravitasi.

Ya, cara materi gelap bisa dideteksi adalah berdasarkan pada gravitasi. Gravitasi sangat penting dalam penemuan materi gelap dan itulah cara para astronom bisa mengetahui bahwa materi gelap memang benar adanya di alam semesta.

Tahun 1933 silam, ketika sedang mengamati sebuah gugus galaksi besar yang jauh dari Bumi, seorang astronom berkebangsaan Swiss-Amerika bernama Fritz Zwicky menemukan sesuatu yang aneh.

Zwicky yang mengajar di Institut Teknologi California selama empat puluh tahun lebih itu memang sangat sering mengamati gerakan galaksi-galaksi dalam sebuah gugus galaksi raksasa. Pengamatannya kali ini mengarah ke gugus galaksi yang dikenal sebagai Coma Berenices.

Disebut secara singkat sebagai Gugus Coma, gugus galaksi ini berjarak sekitar 300 juta tahun cahaya jauhnya dari Bumi. Ada sekitar seribu galaksi di dalam gugus galaksi ini yang saling bergerak ke segala arah mengorbit pusat gugusnya, bagaikan lebah yang merubung sarangnya.

Pada masa-masa pengamatan itu, Zwicky mengamati gerakan beberapa lusin galaksi untuk menghitung medan gravitasi yang mengikat seluruh gugus. Pengamatan itu menghasilkan sebuah hasil yang menyatakan bahwa kecepatan rata-rata gerakan galaksi dalam Gugus Coma sangatlah tinggi.

Hal itu membuat Zwicky berpikir bahwa Gugus Coma memiliki jumlah gaya gravitasi yang besar sehingga bisa menimbulkan kecepatan yang besar dalam gerakan orbit galaksi-galaksinya. Karena massa berbanding lurus dengan gravitasi, disimpulkan pula lah bahwa Gugus Coma memiliki massa yang teramat besar juga.

Gugus Coma

Dalam rangka memastikan pengamatannya, Zwicky mencoba menjumlahkan massa tiap galaksi yang terlihat di dalam Gugus Coma. Hasilnya membingungkan. Gugus Coma memang termasuk gugus galaksi terbesar di alam semesta, namun ternyata jumlah galaksi yang terlihat di dalamnya itu tidak cukup banyak untuk menjelaskan kecepatan yang teramati Zwicky.

Ada apa gerangan? Apakah hukum gravitasi Newton dan Einstein salah, tidak benar, atau bahkan sesat?

Zwicky mendapati bahwa galaksi-galaksi di Gugus Coma bergerak kebih cepat dari kecepatan "yang seharusnya". Namun anehnya, alih-alih berantakan karena galaksi-galaksinya lepas, Gugus Coma justru masih adem ayem, bahkan diperkirakan sudah berusia sepuluh miliar tahun.

Puluhan tahun berselang setelah pengamatan yang dilakukan oleh Zwicky, rupanya tidak cuma Gugus Coma yang mengalami hal serupa, gugus-gugus galaksi lainnya pun mengalami hal yang sama. Sejak saat itu, para astronom pun mengeluarkan sebuah istilah baru, materi gelap.

Kita tahu bahwa di Bumi ada yang namanya angin. Walau begitu, kita tidak dapat melihat angin secara langsung, kita hanya dapat melihat efek yang ditimbulkan angin terhadap hal-hal di Bumi, dengan cara itulah kita bisa tahu bahwa angin ternyata ada. Materi gelap seperti angin ini, tetapi lebih rumit.