Selama hampir satu abad, para ilmuwan telah menyimpulkan keberadaan materi gelap – zat tak kasat mata yang menyusun sekitar 85% massa alam semesta. Kini, penelitian yang dipimpin oleh Tomonori Totani di Universitas Tokyo menunjukkan pengamatan langsung pertama terhadap keberadaannya menggunakan teleskop luar angkasa sinar gamma Fermi milik NASA. Terobosan ini dapat membentuk kembali pemahaman kita tentang astrofisika dan fisika partikel.
Perburuan Panjang Materi Tak Terlihat
Konsep materi gelap muncul dari pengamatan pada tahun 1930-an. Astronom Fritz Zwicky mencatat bahwa galaksi-galaksi di dalam Gugus Coma bergerak terlalu cepat untuk tetap terikat satu sama lain hanya berdasarkan massa yang terlihat. Belakangan, karya Vera Rubin pada tahun 1970-an menunjukkan bahwa bintang-bintang di tepi galaksi spiral berotasi dengan kecepatan tinggi yang tidak terduga, yang selanjutnya menunjukkan adanya massa tak terlihat yang mempengaruhi pergerakan mereka. Temuan ini menghasilkan kesimpulan bahwa galaksi tertanam dalam lingkaran materi gelap yang luas dan tidak terlihat, jauh melampaui struktur kasat mata yang kita amati.
Mengapa Ini Penting?
Komposisi alam semesta sangat tidak seimbang: hanya sekitar 15% materinya merupakan materi “biasa” yang berinteraksi dengan kita sehari-hari (bintang, planet, manusia). 85% sisanya adalah materi gelap, yang menurut definisinya, tidak berinteraksi dengan cahaya. Hal ini membuatnya tidak terlihat oleh teleskop – hingga saat ini. Penemuan sinyal potensial akan mengisi kesenjangan besar dalam pemahaman kita tentang kosmos.
Tanda Tangan Sinar Gamma Dikonfirmasi
Tim Totani memfokuskan teleskop Fermi di pusat Bima Sakti, tempat materi gelap diperkirakan terkonsentrasi. Mereka mengidentifikasi emisi sinar gamma unik dengan energi 20 gigaelektronvolt, memanjang dalam bentuk seperti halo yang konsisten dengan model teoretis distribusi materi gelap.
Tanda energi ini sejalan dengan prediksi Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), kandidat materi gelap hipotetis yang musnah saat bertabrakan dan melepaskan sinar gamma. Totani mengklaim tidak ada fenomena astronomi lain yang diketahui dapat menjelaskan sinyal yang diamati. Jika hal ini benar, ini akan menjadi pertama kalinya umat manusia “melihat” materi gelap secara langsung, yang menyiratkan keberadaan partikel baru di luar Model Standar fisika partikel saat ini.
Apa Selanjutnya?
Meskipun temuan ini menjanjikan, komunitas ilmiah memerlukan validasi lebih lanjut. Diperlukan lebih banyak data untuk mengesampingkan kemungkinan penjelasan lain dan memperkuat bukti. Totani mengantisipasi bahwa pengamatan lanjutan akan memperkuat deteksi materi gelap atau mengungkap interpretasi alternatif. Penelitian yang diterbitkan dalam Journal of Cosmology and Astroarticle Physics ini menandai langkah signifikan dalam mengungkap salah satu misteri terbesar alam semesta.
Konfirmasi sinyal ini tidak hanya akan menyelesaikan pencarian jangka panjang di bidang astrofisika namun juga membuka jalan baru untuk mengeksplorasi sifat dasar materi dan energi di alam semesta.
