Dalam kosmologi, energi
gelap adalah suatu bentuk hipotesis dari energi yang mengisi
seluruh ruang dan memiliki tekanan negatif yang kuat.
Menurut teori relativitas umum, efek dari adanya tekanan negatif secara
kualitatif serupa dengan memiliki gaya pada skala besar yang bekerja secara
berlawanan terhadap gravitasi. Menggunakan efek seperti itu sekarang merupakan
cara yang sering dilakukan untuk menjelaskan pengamatan
mengenai pengembangan alam semesta yang dipercepat dan juga adanya
bagian besar dari massa yang hilang di alam semesta.
Dua bentuk energi gelap yang diusulkan adalah konstanta
kosmologi, suatu energi yang kerapatannya tetap dan secara homogen mengisi
ruang, danquintessence, suatu medan dinamis yang kepadatan energinya dapat
berubah dalam ruang dan waktu. Membedakan antara keduanya memerlukan pengukuran
berketelitian tinggi dari pengembangan alam semesta untuk dapat mengerti
bagaimana kecepatan pengembangan berubah terhadap waktu. Laju pengembangan ini
bergantung pada parameter persamaan keadaan kosmologi. Mengukur
persamaan keadaan dari energi gelap adalah salah satu usaha besar dalam
kosmologi observasional.
Bukti
dari adanya Energi gelap
Pada
tahun 1998, pengamatan Supernova tipe Ia oleh dua grup yang berbeda
yaitu, High-Z SN Search Team pimpinan Dr. Brian Schmidt dan Supernova Cosmology
Project (SCP) pimpinan Dr. Saul Perlmutter, menunjukkan bahwa
pengembangan alam semesta mengalami percepatan. Dalam beberapa tahun
terakhir, pengamatan ini telah dikuatkan oleh beberapa sumber: radiasi
kosmik gelombang mikro latar belakang, pelensaan gravitasi, usia alam
semesta,nukleosintesis dentuman dahsyat, struktur kosmos berskala
besar dan pengukuran dari parameter Hubble, dan juga
pengukuran supernova yang lebih baik. Semua elemen ini konsisten
dengan model Lamda-CDM.
Supernova
tipe Ia memberikan bukti paling langsung dari adanya energi gelap. Dengan
mengukur kecepatan dari objek yang menjauh menggunakan
pengukuran pergeseran merah, yang merupakan efek
Doppler radiasi dari objek yang menjauh. Menentukan jarak dari suatu
objek adalah masalah yang sulit dalam astronomi. Kita perlu
menemukan lilin standard: obyek yang diketahui kecerlangan intrinsiknya,
sehingga mungkin digunakan untuk menghubungkan kecerlangan yang tampak
dengan jarak. Tanpa lilin standard, tidaklah mungkin mengukur hubungan
pergeseran merah dengan jarak dalam hukum Hubble. Supernova tipe Ia
adalah lilin standard terbaik untuk pengamatan kosmologi, karena
mereka sangat terang dan hanya terjadi ketika massa dari bintang katai
putih tua mencapai batas Chandrasekhar. Jarak ke supernova dapat
digambar terhadap kecepatan, dan inilah yang digunakan untuk mengukur sejarah
pengembangan alam semesta. Pengamatan ini menunjukkan bahwa alam semesta tidak
mengalami perlambatan, yang seharusnya akan terjadi pada alam semesta yang
didominasi oleh materi, tetapi justru secara misterius
mengalami percepatan. Pengamatan ini dapat dijelaskan dengan membuat
postulat tentang adanya sejenis energi yang memiliki persamaan
keadaan yang negatif, yaitu energi gelap.
Keberadaan
energi gelap, dalam bentuk apapun, juga memecahkan masalah yang disebut
"massa yang hilang". Teori nukleosintesis dentuman
dahsyatmengatur pembentukan unsur-unsur ringan pada awal alam semesta,
seperti helium, deuterium, dan litium. Teori struktur
kosmos berskala besar mengatur pembentukan struktur alam
semesta, bintang, kuasar, galaksi dan gugus galaksi.
Kedua teori ini menunjukkan bahwa kepadatan baryon dan materi
gelapyang dingin di alam semesta adalah sekitar 30% dari kepadatan
kritikal untuk alam semesta yang tertutup. Ini adalah kepadatan yang
diperlukan untuk membuat bentuk alam semesta rata.
Pengukuran radiasi kosmik gelombang mikro latar belakang, baru-baru ini
menggunakan satelit WMAP, menunjukkan bahwa alam semesta
hampir datar. Oleh karena itu, kita tahu bahwa suatu bentuk energi pasti
mengisi 70% yang lainnya.
Hipotesis
Energi Gelap, Alam Semesta Berkembang Pesat
Dalam
kosmologi fisik, energi gelap adalah suatu bentuk hipotesis dari energi yang
menembus semua ruang dan cenderung meningkatkan laju ekspansi alam semesta.
Dengan asumsi keberadaan energi gelap merupakan cara paling populer dalam
menjelaskan pengamatan terakhir, bahwa alam semesta berkembang pada tingkat
percepatan.
Dalam
model standar kosmologi, energi gelap saat ini mencakup hampir tiga
perempat dari total massa energi alam semesta. Dua bentuk energi gelap yang
diusulkan adalah konstanta kosmologi, kepadatan energi konstan yang
mengisi ruang homogen, dan bidang skalar seperti modulus, bidang yang dinamis
kepadatan energi dapat bervariasi dalam ruang dan waktu.
Pada
kenyataannya, kontribusi dari bidang skalar yang konstan dalam ruang biasanya
juga termasuk dalam konstanta kosmologis. Konstanta kosmologi diduga berasal
dari energi vakum. Skalar bidang yang melakukan perubahan dalam ruang, sulit
untuk dibedakan dari sebuah konstanta kosmologis, karena perubahan itu mungkin
sangat lambat. Tinggi pengukuran presisi dari ekspansi alam semesta diperlukan
untuk memahami bagaimana kecepatan perubahan ekspansi dari waktu ke waktu.
Energi
gelap memiliki dampak besar pada alam semesta, yang membentuk 70% dari
seluruh energi yang mengisi ruang kosong. Kemungkinan lain bahwa energi gelap
dapat menjadi materi gelap ketika diterpa partikel baryon, sehingga menyebabkan
partikel (seperti Eksitasi dalam beberapa jenis bidang dinamis, disebut sebagai
intisari).
sumber
: wikipedia.com
No comments:
Post a Comment