Sebuah misteri mendalam sedang terungkap di bidang kosmologi. Selama bertahun-tahun, para astronom bergulat dengan perbedaan pendapat mendasar mengenai seberapa cepat alam semesta mengembang. Sebuah studi kolaboratif besar-besaran baru saja mengonfirmasi bahwa perbedaan ini bukanlah kesalahan matematika biasa—ini adalah sinyal bahwa pemahaman dasar kita tentang fisika mungkin tidak lengkap.
Konflik Inti: Dua Cara Mengukur Kosmos
Untuk memahami krisis ini, kita harus memahami cara para astronom menghitung konstanta Hubble —satuan yang menggambarkan laju perluasan alam semesta. Saat ini, ada dua cara utama untuk mengukurnya, dan keduanya memberikan hasil yang berbeda:
- Metode “Alam Semesta Awal”: Dengan mempelajari Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (CMB) —sisa-sisa peristiwa Big Bang 380.000 tahun setelah permulaannya—para ilmuwan dapat menghitung bagaimana alam semesta seharusnya mengembang berdasarkan kondisi paling awal. Metode ini menghasilkan kecepatan sekitar 67–68 km/s/Mpc.
- Metode “Alam Semesta Lokal”: Dengan mengamati “lilin standar”—objek seperti bintang atau supernova dengan kecerahan yang diketahui—para astronom dapat mengukur seberapa jauh cahayanya meregang saat mereka menjauh dari kita. Metode ini menghasilkan kecepatan yang lebih cepat sekitar 73 km/s/Mpc.
Meskipun perbedaan 5 atau 6 unit mungkin tampak kecil, dalam bidang fisika presisi, perbedaan tersebut merupakan jurang yang sangat besar. Kesenjangan ini dikenal sebagai “Ketegangan Hubble”.
Standar Emas Baru: Jaringan Jarak Lokal
Dalam upaya untuk menentukan apakah ketegangan ini hanyalah akibat dari data yang cacat atau “kebisingan”, sekelompok astronom internasional berkumpul di sebuah lokakarya di Swiss untuk mengkonsolidasikan penelitian selama puluhan tahun. Hasilnya adalah Jaringan Jarak Lokal, sebuah kerangka komprehensif yang menyatukan pengukuran independen untuk menciptakan “tangga jarak kosmik” yang lebih andal.
Daripada mengandalkan satu metode saja, tim menggunakan strategi redundansi. Dengan menggabungkan berbagai teknik—seperti menggunakan bintang Cepheid yang berdenyut, raksasa merah yang sekarat, dan “megamaser” (laser kosmik di dekat lubang hitam)—mereka dapat melakukan pengujian “tinggalkan aku”. Jika menghilangkan satu jenis bintang tertentu akan mengubah hasil akhir secara signifikan, mereka akan mengetahui bahwa metode tertentu itu bias.
Temuannya pasti: Bahkan setelah mempertimbangkan berbagai metode ini, ketegangan masih tetap ada. Studi ini menghasilkan pengukuran langsung laju ekspansi lokal yang paling tepat hingga saat ini: 73,50 km/s/Mpc, dengan ketidakpastian yang sangat rendah, hanya 1,09%.
Mengapa Ini Penting: Pencarian “Fisika Baru”
Fakta bahwa perbedaan tersebut tetap ada meskipun telah dilakukan pengujian yang lebih teliti dan ketat menunjukkan bahwa kesalahan tersebut bukan terletak pada teleskop atau matematika kita, namun pada model kita.
Jika alam semesta lokal berkembang lebih cepat dari prediksi “cetak biru” alam semesta awal, hal ini menyiratkan bahwa ada sesuatu yang mengubah atau mempengaruhi kosmos dalam miliaran tahun antara Big Bang dan saat ini. “Sesuatu” ini bisa berupa:
* Bentuk energi baru: Seperti evolusi energi gelap.
* Medan magnet purba: Yang mungkin telah mengubah struktur alam semesta awal.
* Partikel yang belum ditemukan: Hal ini memengaruhi laju ekspansi yang tidak dapat dijelaskan oleh fisika saat ini.
“Perbandingan antara nilai alam semesta akhir dan awal alam semesta… memberi tahu kita bahwa ada sesuatu yang hilang,” kata rekan penulis studi Richard Anderson.
Kesimpulan
Bertahannya ketegangan Hubble menegaskan bahwa kita sedang menghadapi krisis kosmologis yang sesungguhnya. Alih-alih kegagalan pengukuran, perbedaan ini berfungsi sebagai peta jalan menuju “fisika baru”, yang menunjukkan bahwa model standar alam semesta kita saat ini kehilangan bagian penting dari teka-teki tersebut.
