Para peneliti mengatakan ‘krisis terbesar dalam kosmologi’ mungkin bisa diatasi

Laju perluasan alam semesta masih menjadi misteri. Sebuah tim peneliti kini telah menerbitkan data baru tentang Konstanta Hubble.

CHICAGO – Sejak tahun 1929, alam semesta diketahui mengembang. Namun seberapa cepat hal ini akan terjadi masih belum jelas. Faktanya, ada lebih dari satu jawaban untuk pertanyaan ini. Bergantung pada metode mana yang Anda gunakan untuk mengukur perluasan alam semesta, Anda mendapatkan nilai berbeda untuk apa yang disebut “konstanta Hubble” – sebuah tanda bahwa ada sesuatu yang salah. Fenomena ini juga dikenal dalam penelitian sebagai “ketegangan Hubble” dan dianggap sebagai “krisis terbesar dalam kosmologi”.

Karena fakta bahwa terdapat lebih dari satu laju perluasan alam semesta sepertinya menunjukkan bahwa pasti ada yang salah dengan model kosmologis standar saat ini. Apakah penelitian tersebut mungkin salah memahami sesuatu yang mendasar tentang penyebab munculnya stres Hubble? Tampaknya bukan itu masalahnya, seperti yang ditunjukkan oleh sebuah studi baru di jurnal khusus tersebut Jurnal Astrofisika Seharusnya itu benar-benar muncul Di server cetak tingkat lanjut arXiv tersedia.

Seberapa cepat alam semesta mengembang? Studi baru tidak menemukan bukti ‘ketegangan Hubble’

Tim peneliti yang dipimpin oleh kosmolog Wendy Friedman (Universitas Chicago) menggunakan data dari James Webb Space Telescope (JWST) untuk menentukan nilai baru konstanta Hubble. “Berdasarkan data terbaru dari Teleskop Luar Angkasa James Webb dan menggunakan tiga metode independen, kami tidak menemukan bukti jelas adanya jitter Hubble,” jelas Friedman dalam sebuah artikel. Dia memperhatikan Universitas mereka. “Sebaliknya, tampaknya model kosmologis standar yang kita gunakan untuk menjelaskan evolusi alam semesta tetap berlaku.”

Salah satu cara untuk mengukur perluasan alam semesta adalah dengan mempelajari sisa cahaya dari Big Bang, yang disebut latar belakang gelombang mikro kosmik. Dengan menggunakan metode ini, penelitian menghasilkan nilai 67,4 kilometer per detik per megaparsec (satu megaparsec setara dengan 3,26 juta tahun cahaya).

Tim peneliti mengukur perluasan alam semesta dengan tiga cara

Friedman dan timnya mengukur konstanta Hubble dengan cara kedua. Untuk tujuan ini, digunakan bintang-bintang yang kecerahannya diketahui dengan sangat tepat. Mereka juga dapat digunakan untuk menentukan seberapa cepat alam semesta mengembang. Di masa lalu, pengukuran seperti itu selalu menghasilkan nilai yang sangat berbeda dari metode pertama – nilai biasanya berfluktuasi sekitar 74 kilometer per detik per megaparsec.

Berkat Teleskop James Webb, tim peneliti kini memiliki data baru untuk mengukur Konstanta Hubble. Friedman dan timnya melakukan ini dengan tiga cara berbeda: Mereka menggunakan apa yang disebut bintang Cepheid, sejenis bintang yang kecerahannya berubah seiring waktu, yang merupakan cara umum untuk mengukur jarak di ruang angkasa.

Metode kedua menggunakan bintang TRGB bermassa rendah yang batas atas kecerahannya diketahui (metode ini disebut “ujung cabang raksasa merah”). Sedangkan untuk metode ketiga, tim peneliti menggunakan bintang karbon yang warna dan kecerahannya tetap konstan. Tim melakukan pengukuran di sepuluh galaksi.

Peneliti yakin: “Sebuah indikasi bahwa kita berada di jalur yang benar.”

Tim peneliti memberikan nilai yang berbeda untuk masing-masing dari tiga metode yang berbeda, namun garis kesalahannya tumpang tindih.

Dan kejutannya: Dalam setiap kasus, nilai yang ditentukan oleh tim peneliti berada dalam margin kesalahan 67,4 kilometer per detik per parsec, yang merupakan nilai yang dihitung oleh pengukuran latar belakang gelombang mikro kosmik dari konstanta Hubble. “Mendapatkan kecocokan yang baik antara tiga jenis bintang yang sangat berbeda merupakan indikator kuat bagi kami bahwa kami berada di jalur yang benar,” tegas Friedman.

“Ketegangan Hubble” belum terpecahkan, dan pencarian masih berlangsung

Namun, masalah seputar Upaya Hubble belum terselesaikan. Baru-baru ini, data lain dari Teleskop Luar Angkasa James Webb menunjukkan bahwa pengukuran Cepheid kuno yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble adalah benar. “Jika kita mengecualikan kesalahan pengukuran, masih ada kemungkinan nyata dan menarik bahwa kita telah salah memahami alam semesta,” kata pemenang Hadiah Nobel bidang fisika Adam Ries saat itu. Hal ini masih mungkin terjadi.

Barry Madore (Carnegie Institution for Science), salah satu penulis penelitian ini, yakin bahwa “pengamatan di masa depan dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb akan penting dalam mengkonfirmasi atau menolak tensor Hubble dan dalam memahami implikasinya terhadap kosmologi.” (tagihan belum dibayar)