 |
| Ilustrasi. Kredit: Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige |
InfoAstronomy - Sebuah sinar kosmis berenergi tinggi menghantam Bumi kita pada 27 Mei 2023, mengirimkan pancaran udara mengandung muon, gluon, dan partikel sekunder lainnya ke detektor sinar kosmis Telescope Array, yang tersebar di gurun seluas 700 kilometer persegi di Utah, AS. Asalnya? Tidak diketahui!
Sinar kosmis ini dijuluki Amaterasu, diambil dari nama dewi Matahari asal Jepang. Ketika para astronom pertama kali menemukan Amaterasu ini, mereka sempat berpikir tampaknya ada kesalahan pengamatan, karena sinar kosmis yang satu ini menunjukkan tingkat energi yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam tiga dekade terakhir.
Memang seberapa kuat energinya? Amaterasu memiliki energi 244 exaelektronvolt, setara dengan energi yang terbentuk ketika kamu menjatuhkan batu bata ke jari kakimu dari ketinggian pinggang, atau terkena lemparan bola bisbol yang dilempar oleh atlet bisbol profesional.
Partikel kosmis dengan energi yang tinggi ini biasanya dihasilkan oleh peristiwa alam yang sangat langka, seperti ledakan supernova atau tabrakan lubang hitam. Namun, anehnya, tidak ada peristiwa alam yang diketahui terjadi pada saat Amaterasu menghantam Bumi.
Keberadaan Amaterasu pun menimbulkan pertanyaan tentang asal-usulnya. Ada beberapa kemungkinan penjelasan, artikel ini akan menjelaskannya satu per satu.
Dari Bintang yang Dilahap Lubang Hitam
Lubang hitam merupakan objek dengan massa yang luar biasa besar, sehingga gravitasinya juga sangat kuat. Saking kuatnya, tidak ada apapun, termasuk cahaya, yang bisa lolos dari tarikannya.
Gravitasi yang kuat dapat membuat lubang hitam melahap bintang-bintang yang terlalu dekat dengannya. Peristiwa seperti itu dikenal sebagai gangguan pasang surut, di mana sebuah bintang terkoyak oleh lubang hitam supermasif, yang kemudian menghasilkan sinar kosmis kuat yang memancar ke seantero alam semesta.
Peristiwa semacam itu dianggap umum terjadi di galaksi dan dapat menjelaskan mengapa sumber partikel kosmis berenergi tinggi tersebar luas di langit. Hubungannya dengan Amaterasu? Kemungkinan ia terbentuk pada bintang berada cukup dekat dengan lubang hitam supermasifnya, sehingga langsung menghilang dan tidak dapat dideteksi.
Sayangnya, ada satu masalah di sini: Bintang sebesar apa yang menghasilkan energi sekuat Amaterasu? Di mana posisi lubang hitam yang menelannya? Kedua pertanyaan itu belum ada jawabannya.
Alam Semesta Lain dan Lubang Cacing
Salah satu penjelasan yang paling menarik untuk keberadaan Amaterasu adalah bahwa partikel kosmis itu berasal dari alam semesta lain yang dibawa melalui lubang cacing. Lubang cacing adalah terowongan yang menghubungkan dua titik di ruang dan waktu.
 |
| Ilustrasi lubang cacing. Kredit: Mark Garlick/science Photo Library |
Lubang cacing pertama kali diusulkan oleh ahli matematika Jerman, Karl Schwarzschild, pada tahun 1916 sebagai solusi dari persamaan teori relativitas umum Albert Einstein. Teori relativitas umum menjelaskan bahwa ruang dan waktu bukanlah hal-hal yang terpisah, tetapi merupakan bagian dari ruang-waktu kontinum. Ruang-waktu kontinum ini dapat digambarkan sebagai lembaran kain yang ditarik dan digulung oleh gaya gravitasi.
Lubang cacing terbentuk ketika dua titik di ruang-waktu dihubungkan oleh terowongan. Terowongan ini bisa sangat kecil, bahkan lebih kecil dari atom. Namun, jika lubang cacing cukup besar, maka benda-benda fisik dapat melewatinya.
Terowongan lubang cacing juga tidak selalu terbuka. Saat energinya habis, lubang cacing akan kembali tertutup. Nah, momen tertutupnya lubang cacing membuatnya tidak dapat dideteksi lagi oleh detektor apapun di Bumi (setidaknya dengan teknologi kita saat ini).
Walau begitu, kemungkinan Amaterasu berasal dari alam semesta lain melalui lubang cacing sejauh ini baru sebatas hipotesis saja. Perlu bukti lanjutan untuk penelitiannya. Tapi jika Amaterasu memang berasal dari alam semesta lain melalui lubang cacing, maka ini akan menjadi bukti pertama keberadaan lubang cacing. Ini akan menjadi penemuan yang sangat penting, karena akan mengubah pemahaman kita tentang alam semesta.
Distorsi Medan Magnet
Penjelasan lain yang mungkin untuk keberadaan Amaterasu adalah bahwa partikel kosmis itu terdistorsi oleh medan magnet. Medan magnet galaksi kita dapat membelokkan partikel kosmis, sehingga membuat mereka tampak berasal dari arah yang tidak biasa.
Penjelasan ini lebih mungkin daripada penjelasan lubang cacing, karena lubang cacing adalah objek hipotetis yang belum pernah diamati secara langsung. Namun, penjelasan ini juga tidak sepenuhnya memuaskan, karena tidak dapat menjelaskan energi yang sangat besar dari Amaterasu.
 |
| Peta medan magnet Bimasakti. Kredit: ESA/Planck Collaboration |
Penemuan Amaterasu memiliki dampak yang signifikan terhadap pemahaman kita tentang alam semesta. Partikel kosmis ini menunjukkan bahwa alam semesta kita masih menyimpan banyak misteri yang belum terpecahkan.
Jika Amaterasu memang berasal dari alam semesta lain melalui lubang cacing, maka ini akan menunjukkan bahwa alam semesta kita dapat terhubung dengan alam semesta lain, sekaligus membuktikan bahwa alam semesta lain itu memang ada dan kita hidup di multiverse. Ini akan menjadi penemuan yang sangat penting, karena akan mengubah pemahaman kita tentang asal-usul dan struktur alam semesta.
Penemuan Amaterasu juga menunjukkan bahwa partikel kosmis dapat memiliki energi yang sangat besar. Pengetahuan ini dapat digunakan untuk mengembangkan teknologi baru, seperti propulsi ruang angkasa yang lebih efisien.
Untuk saat ini, asal-usul Amaterasu masih menjadi misteri. Satu hal yang benar-benar pasti adalah bahwa hujan deras sinar kosmis berenergi sangat tinggi seperti Amaterasu akan terus berlanjut.
Sumber:
- Conroy, G. (2023). The most powerful cosmic ray since the Oh-My-God particle puzzles scientists. Nature.
- Kim, J., & Lundquist, J. P. (2023). Anisotropies in the arrival direction distribution of ultra-high energy cosmic rays measured by the Telescope Array surface detector. In 38th International Cosmic Ray Conference.