- Studi terbaru mengajukan hasil bahwa laju ekspansi alam semesta tidak lagi bertambah cepat dan sudah memasuki fase perlambatan
- Setelah dikoreksi bahwa kecerahan supernova Tipe Ia dipengaruhi oleh bias usia bintang (age-bias), hasilnya tidak lagi cocok dengan model kosmologi ΛCDM yang selama ini digunakan
- Data yang telah dikoreksi lebih selaras dengan model energi gelap yang berubah seiring waktu, dan juga terbukti konsisten dengan data BAO (osilasi akustik baryon) serta CMB (radiasi latar gelombang mikro kosmik)
- Analisis ini mengindikasikan bahwa kekuatan dan sifat energi gelap melemah dan berubah seiring waktu, sehingga alam semesta saat ini mungkin sudah berada dalam keadaan ekspansi yang melambat
- Jika hasil ini dikonfirmasi, temuan tersebut bisa dinilai sebagai pergeseran paradigma kosmologi pertama dalam 27 tahun sejak penemuan energi gelap
Gambaran penelitian
- Studi baru ini mengemukakan kemungkinan bahwa ekspansi alam semesta telah memasuki kondisi melambat, bukan mempercepat
- Selama ini energi gelap diyakini mendorong galaksi saling menjauh semakin cepat
- Hasil kali ini mempertanyakan hipotesis tersebut
- Penelitian ini diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
- Tim peneliti dipimpin oleh Profesor Lee Youngwook dari Universitas Yonsei, yang menganalisis kemungkinan perubahan energi gelap terhadap waktu
Koreksi bias usia pada data supernova
- Tim peneliti menemukan bahwa supernova Tipe Ia selama ini digunakan sebagai ‘lilin standar’, tetapi tingkat kecerahannya ternyata berubah tergantung pada usia bintang induknya
- Supernova dari populasi bintang muda tampak lebih redup, sedangkan dari populasi yang lebih tua tampak lebih terang
- Dari analisis sampel besar 300 galaksi, mereka memastikan efek ini signifikan secara statistik pada tingkat kepercayaan 99,999%
- Setelah bias ini dikoreksi, data supernova tidak lagi konsisten dengan model ΛCDM (dengan konstanta kosmologis)
- Sebaliknya, data tersebut lebih cocok dengan model energi gelap yang berubah terhadap waktu yang diturunkan dari data BAO+CMB
Model baru ekspansi alam semesta
- Ketika data supernova yang telah dikoreksi digabungkan dengan hasil BAO dan CMB, model standar ΛCDM tersingkir dengan kuat
- Hasil analisis gabungan menunjukkan bahwa alam semesta saat ini berada dalam keadaan ekspansi yang melambat, bukan mempercepat
- Tim peneliti menjelaskan bahwa berbeda dari kesimpulan sebelumnya dari proyek DESI (saat ini masih mempercepat, dan baru akan melambat di masa depan), alam semesta sudah memasuki fase perlambatan
- Ini juga konsisten secara independen dengan analisis BAO saja maupun analisis BAO+CMB
Verifikasi lanjutan dan rencana ke depan
- Tim riset sedang melakukan uji ‘evolution-free’ untuk memverifikasi hasil tersebut
- Mereka membandingkan supernova di seluruh rentang pergeseran merah hanya dengan menggunakan galaksi muda yang berusia sama
- Hasil awal mendukung kesimpulan utama
- Vera C. Rubin Observatory diperkirakan akan menemukan lebih dari 20.000 galaksi inang supernova dalam lima tahun ke depan
- Ini diharapkan memungkinkan pengukuran usia yang presisi dan verifikasi dalam kosmologi supernova
Energi gelap dan makna kosmologis
- Energi gelap mencakup sekitar 70% energi alam semesta, tetapi hakikatnya masih menjadi misteri
- Studi ini menunjukkan bahwa energi gelap melemah dan berevolusi seiring waktu
- Jika hasil ini dipastikan benar, pemahaman kita tentang ekspansi alam semesta sejak penemuan energi gelap pada 1998 mungkin perlu direvisi secara mendasar
- Instrumen observasi generasi berikutnya seperti DESI dan Rubin Observatory diharapkan memainkan peran kunci dalam mengungkap hakikat energi gelap dan proses evolusi alam semesta
3 komentar
Komentar Hacker News
Saya membaca penelitian yang menunjukkan bahwa asumsi bahwa proses standardisasi kecerahan supernova Tipe Ia tidak berubah menurut usia bintang mungkin tidak berlaku
Setelah usia galaksi induk supernova diukur secara langsung, ditemukan korelasi pada tingkat 5.5σ antara kecerahan yang telah distandardisasi dan usia
Hal ini menimbulkan bias sistematis menurut pergeseran merah, dan tidak dapat diselesaikan dengan koreksi massa yang ada
Setelah bias usia dikoreksi, data dikatakan lebih cocok dengan model CDM
Tautan makalah
Namun, mereka mengakui adanya bias karena sampel cenderung berat ke pergeseran merah rendah dan tipe galaksi tertentu
Ke depannya mereka berencana memperbarui hasil ini dengan data Rubin LSST. Ini benar-benar masa yang menarik setelah model LCDM menjadi standar selama beberapa dekade
Saya merasa prediksi tentang materi gelap atau energi gelap terlalu penuh keyakinan dibandingkan datanya
Upaya untuk mencoba model baru terasa kurang, dan usaha menggantikan model lama sering kali seperti ditekan
Pada akhirnya kita memang melakukan yang terbaik dengan data redup yang kita miliki, tetapi saya tetap merasa masih ada banyak ruang untuk eksplorasi baru
Inti utamanya adalah bahwa supernova Tipe Ia dianggap sebagai standard candle kosmik, tetapi ternyata sangat dipengaruhi oleh usia bintang
Karena metode ini merupakan sarana utama untuk mengukur jarak dan laju ekspansi alam semesta, jika asumsi ini salah maka ini akan menjadi titik balik ilmiah yang sangat besar
Saya sangat penasaran bagaimana bantahannya nanti
Makalah DESI, Makalah tim Korea
saya jadi bertanya-tanya apakah ‘percepatan’ bukan sekadar pertambahan jarak, melainkan juga perubahan laju aliran waktu
Konsepnya terasa terlalu saling-merujuk sampai membuat kepala saya berputar
Menarik rasanya melihat penelitian ini menyentuh keraguan tersebut
Menyelesaikan masalah ini sebenarnya mudah. Tinggal menunggu 5 miliar tahun, lalu kita akan tahu model mana yang benar
Secara pribadi saya berharap alam semesta melambat. Dengan begitu kita bisa menjelajahi lebih banyak ruang
Saya sudah memasang pengingat untuk mengeceknya lagi saat itu
Selama 5 miliar tahun saya akan membungkus bintang-bintang dengan Dyson Sphere, lalu mensimulasikan semua dunia di dalamnya
Jika penelitian ini benar, maka Big Bounce bisa menjadi mungkin lagi
Alam semesta bisa jadi merupakan sistem yang mengulangi ekspansi dan kontraksi tanpa henti
Profesor Carlos Frenk dari Universitas Durham menilai ini “sangat provokatif dan menarik, tetapi bisa saja salah”
Artinya, ini adalah hasil yang tidak bisa diabaikan
Tidak ada cukup materi di alam semesta untuk membuatnya menyusut lagi, dan alam semesta akan terus mengembang sambil melambat selamanya
Penelitian ini adalah upaya pertama untuk benar-benar menguji asumsi itu
Kita hanya dapat mengamati di dalam bola berjari-jari sekitar 46,5 miliar tahun cahaya, dan wilayah di luar itu tidak diketahui
Jika konstanta kosmologis yang tetap diganti dengan model energi gelap yang berubah seiring waktu
maka dibutuhkan parameter tambahan untuk menjelaskan evolusinya, dan saya penasaran apakah itu akan menimbulkan risiko overfitting
Saya bertanya-tanya apakah kecocokan data yang lebih baik itu bukan sekadar hasil overfitting
Saya merasa alam semesta mungkin memiliki struktur yang mengembang dan menyusut berulang seperti benda elastis
Keberadaan adalah konsep yang tak bisa disangkal, dan bila dilihat melalui multisemesta, teori himpunan, atau hukum evolusi berbasis interaksi
segala sesuatu tersusun dari data yang saling berinteraksi
Jarak pada akhirnya mungkin hanyalah ukuran kemungkinan. Ini gagasan yang agak metafisik
Seluruh alam semesta selalu merupakan satu keberadaan utuh, dengan yang tak terbatas kecil dan besar saling meresap dalam hubungan yin-yang
juga bisa dikatakan ada menurut definisinya.
Artinya, argumen keniscayaan keberadaan itu perlu dibuat lebih cermat
Melihat grafik Figure 3
jika bagian setelah ‘masa kini’ ditutup, bentuknya tampak seperti gelombang sinus. Mirip resonansi alam semesta
Rasanya seperti seseorang menciptakan tata surya lalu mengurangi kecepatan ekspansi setelahnya
Saya bukan ilmuwan, tetapi saya selalu berpikir bahwa Cosmic Distance Ladder bisa tidak akurat
karena bergantung pada asumsi bahwa kecerahan standard candle itu tetap
Sebaliknya, pengukuran langsung CMB tampak lebih sederhana dan lebih sedikit kesalahan
Dokumen wiki
Tetapi pengukuran CMB juga tidak berarti tanpa interpretasi model
Jika modelnya tidak memiliki materi gelap atau energi gelap, maka interpretasi CMB itu sendiri akan berubah
Informasi seperti ini dapat diperkirakan dari kurva cahaya
Tautan referensi
Metode yang berbeda seharusnya menghasilkan kesimpulan yang sama, dan jika tidak, itu adalah sinyal bahwa ada sesuatu yang terlewat
Data supernova yang telah dikoreksi dan hasil BAO+CMB sama-sama mengisyaratkan bahwa energi gelap melemah seiring waktu
Para peneliti mengklaim bahwa model standar ΛCDM secara statistik telah dikesampingkan
Namun mereka tidak mengatakan bahwa energi gelap sepenuhnya tidak diperlukan. Saya penasaran alasannya
Sampai sekarang, semua pengamatan menunjuk pada jumlah energi gelap yang sama
Namun penelitian ini menunjukkan bahwa supernova mengisyaratkan energi gelap mendekati nol
Jika begitu, energi gelap mungkin merupakan entitas dinamis yang dahulu kuat di awal, tetapi kini hampir menghilang
Ironisnya, supernova dulu adalah bukti pertama energi gelap,
tetapi kali ini itu mungkin hanya kebetulan semata
Saya bingung karena artikelnya tidak mencantumkan tanggal. Saya ingat pernah melihat judul serupa awal tahun ini
Saya ingin tahu apakah ini hasil yang baru
Penelitian kali ini mendukung arah itu dengan lebih kuat
Artikel terkait
Saya heran mengapa informasi penting seperti itu disembunyikan begitu saja
Akhir-akhir ini saya banyak menonton cerita tentang alam semesta di YouTube melalui channel seperti "Gwahageul Boda" dan "Majalah Lee Gang-min".
Mungkin karena itu, saya jadi melihatnya sekali lagi. Hehe. Saat melihat ΛCDM, saya berpikir, oh, saya pernah dengar ini!, jadi membacanya terasa menarik.
Saya benar-benar kagum dengan luasnya latar belakang anggota komunitas Hacker News, sampai-sampai komentar pada tulisan seperti ini pun sangat banyak.
Kebetulan, baru-baru ini di channel BODA mereka bahkan mengundang langsung Profesor Lee Young-wook dari Universitas Yonsei, yang melakukan riset ini, untuk mendengarkan penjelasan tentang makalah tersebut.
Perkataan, "Sepertinya ini adalah semacam tahap perantara menuju penemuan yang lebih besar," benar-benar sangat berkesan.
https://www.youtube.com/watch?v=3FK_9wdUnVo