Ads 468x60px

Saturday, March 23, 2013

Penelitian Seputar Dark Matter Dan Teorinya

Penelitian Seputar Dark Matter Dan Teorinya - Pada 1933, astronom Swiss Fritz Zwicky dari CalTech memutuskan untuk mempelajari sekelompok kecil dari tujuh galaksi di Coma Cluster. Tujuannya adalah untuk menghitung massa total cluster ini dengan mempelajari kecepatan (atau lebih tepatnya kecepatan dispersi) dari tujuh galaksi. Ia menghitung massa 'dynamic mass', kemudian membandingkannya dengan 'luminous mass', yang merupakan massa dihitung dari jumlah cahaya yang dipancarkan oleh cluster (dengan membuat asumsi kemungkinan distribusi dari populasi bintang di galaksi).

Kecepatan dispersi yang (atau dengan kata lain, bagaimana kecepatan dari 7 galaksi berbeda satu sama lain) secara langsung berkaitan dengan massa cluster itu. Bahkan, sebuah gugus bintang dapat dibandingkan dengan gas. Jika gas panas dan bercahaya, penyebaran partikel kecepatan tinggi. Dalam kasus ekstrim, partikel-partikel yang memiliki kecepatan yang cukup akan meninggalkan gas (menguap). Jika gas dingin dan berat, dispersi kecepatan lemah. Zwicky terkejut bahwa kecepatan yang diamati pada Coma Cluster sangat tinggi. Dynamic mass memiliki massa 400 kali lebih besar dari luminous mass! Zwicky mengumumkan observasi pada rekan-rekannya, tapi mereka tidak tertarik.

Dari sekian banyak teori, ada dua teori utama yang saling berlawanan yang terus mencoba menjelaskan sifat dari dark matter, yaitu hot dark matter dan cold dark matter. Teori-teori ini bergantung pada massa dan kecepatan partikel penyusun dark matter. Dalam teori hot dark matter, partikel-partikelnya memiliki kecepatan mendekati kecepatan cahaya, sedangkan cold dark matter lebih besar sehingga lebih lambat.

Kecepatan partikel-partikel ini sangat penting untuk model kosmologi Big Bang dan urutan pembentukan struktur alam semesta yang besar. Jika komposisi semesta yang utama terbuat dari hot dark matter, kecepatan yang sangat tinggi dari partikel awalnya akan mencegah pembentukan struktur yang kecil terlebih dahulu, mulai dari supercluster galaksi kemudian cluster galaksi kemudian galaksi yang kemudian dalam struktur yang lebih kecil.

Perkembangan semesta dengan metode ini biasa disebut UP BOTTOM, dimana struktur terbesar adalah yang pertama kali terbentuk kemudian membentuk struktur yang lebih kecil. Disisi lain, jika cold dark matter merupakan komponen utama alam semesta, partikel akan tersebar pada jarak yang lebih kecil dan dengan demikian akan menghapus fluktuasi kepadatan pada volume ruang yang lebih kecil. Materi-materi akan berkumpul untuk membentuk galaksi (mulai dari awan gas dan struktur yang lebih kecil), yang kemudian membentuk cluster, lalu supercluster. Skenario pembentukan semesta seperti ini disebut BOTTOM UP, dimana struktur terkecillah yang pertama terbentuk yang kemudian berkumpul membentuk struktur yang lebih besar.

Kedua teori ini dipertahankan oleh Yakov Borisovitch Zeldovitch untuk hot dark matter, dan James Peebles untuk cold dark matter. Beberapa astrofisikawan menambahkan dengan memberikan Teori String, teori ini menempatkan dark matter pada dimensi keenam, karena itu dark matter tidak dapat diakses dari dimensi kita yang berada pada urutan empat (tiga dimensi ruang, satu dimensi waktu), bahkan elektromagnetik dan nuklir tidak akan bisa menjangkau dan mempengaruhi dark matter yang dibatasi oleh dinding dimensi yang berbeda. Ada yang memberikan Teori Axion sebagai penjelasan mengenai Dark Matter. Axion adalah suatu materi luar biasa terang yang memiliki kekuatan elektron 1µeV, stabil dan jarang dapat berinteraksi dengan materi.

Sumber: http://forum.viva.co.id/users/562158/