JBNews.id — Sebuah studi terbaru mengungkapkan bahwa alam semesta mungkin tidak seragam seperti yang selama ini diasumsikan oleh model kosmologi standar. Tim peneliti menemukan bahwa struktur kosmik berskala besar tetap terorganisir dan memiliki pola yang koheren, bahkan pada skala miliaran tahun cahaya.
Temuan ini dipublikasikan oleh Francesco Sylos Labini, direktur riset fisika di Enrico Fermi Research Center di Italia, bersama rekannya Marco Galoppo. Mereka menganalisis posisi hampir 47 juta galaksi yang diamati oleh Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), mencakup sekitar 11 miliar tahun sejarah kosmik.
“Yang kami temukan adalah jaringan filamen dan dinding galaksi yang sangat besar yang tetap sejajar dan saling terhubung melintasi miliaran tahun cahaya,” kata Sylos Labini, penulis utama studi tersebut.
Apa yang Seharusnya Terjadi?
Untuk menjelaskan temuannya, Sylos menggunakan analogi sederhana. Bayangkan peta alam semesta di mana setiap galaksi diwakili oleh satu titik. Jika alam semesta benar-benar seragam pada skala terbesar, seharusnya ada titik di mana peta terlihat sama ke segala arah. Seperti foto yang dilihat dari jarak jauh, detailnya akan kabur hingga hanya latar belakang seragam yang tersisa.
Namun, itu bukan yang ditemukan Sylos dan Galoppo. “Gagasan bahwa alam semesta menjadi seragam secara statistik pada skala yang cukup besar adalah apa yang memungkinkan kita menggambarkannya menggunakan model matematika yang relatif sederhana,” jelas Sylos.
Observasi mereka justru menunjukkan bahwa alam semesta nyata mungkin tetap lebih terstruktur dan terorganisir secara arah daripada yang diasumsikan model kosmologi standar. Dengan kata lain, organisasi jaringan kosmik raksasa ini tidak menghilang saat wilayah alam semesta yang semakin besar diperiksa. Alih-alih memudar menjadi latar belakang tanpa fitur, struktur terbesar alam semesta mempertahankan pola yang dapat dikenali bahkan pada skala di mana pola tersebut seharusnya tidak lagi terdeteksi.
Bukan Arah Kosmik, Tapi Pola yang Persisten
Para peneliti menekankan bahwa temuan ini memerlukan kualifikasi penting. Ini tidak berarti alam semesta memiliki satu sumbu atau arah yang disukai. “Kami tidak mengklaim bahwa seluruh alam semesta memiliki satu arah yang disukai, seolah-olah ada panah kosmik yang membentang di ruang angkasa,” kata Sylos.
“Yang kami temukan jauh lebih halus.” Tim tersebut mendeteksi pola koheren dalam distribusi galaksi yang bertahan pada jarak yang sangat besar. Saat volume alam semesta yang diamati meningkat, galaksi seharusnya akhirnya menjadi tidak dapat dibedakan dari latar belakang seragam. “Sebaliknya, saat kami memperluas bidang pandang, struktur koheren baru terus muncul,” tambah Sylos.
Kesimpulan ini merupakan puncak dari lebih dari dua dekade penelitian. Sejak awal 2000-an, Sylos telah berusaha menjawab pertanyaan yang jarang diuji secara langsung: bagaimana kita benar-benar tahu bahwa alam semesta menjadi homogen dan isotropik pada skala yang cukup besar? (Medium isotropik memiliki sifat fisik yang sama ke segala arah.)
Seiring katalog galaksi berkembang selama bertahun-tahun, para astronom juga mulai menemukan struktur yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya. Studi ini mewakili langkah terbaru dalam jalur penelitian tersebut, memperkenalkan metode statistik baru untuk mengukur struktur skala besar alam semesta.
Untuk menguji hipotesis mereka, para peneliti tidak hanya mencari arah yang disukai. Mereka mengembangkan teknik statistik baru yang mampu menentukan apakah orientasi jutaan pasangan galaksi mempertahankan pola koheren bahkan pada skala mendekati satu gigaparsec — sekitar 3,26 miliar tahun cahaya.
Implikasi bagi Kosmologi Modern
Jika observasi di masa depan mengonfirmasi hasil ini, para kosmolog mungkin perlu mempertimbangkan kembali bagaimana keseragaman skala besar benar-benar muncul dan apakah model materi gelap, gravitasi, dan pembentukan struktur saat ini sepenuhnya menggambarkan evolusi alam semesta.
Namun, sebelum klaim revolusi ilmiah dapat dibuat, temuan ini perlu direplikasi secara independen menggunakan kumpulan data yang lebih besar, baik dengan metodologi penulis maupun dengan pendekatan alternatif.
“Pada akhirnya, pertanyaannya bukan apakah makalah kami benar atau salah,” kata Sylos. “Pertanyaannya adalah apakah alam memberi tahu kita sesuatu yang baru tentang alam semesta pada skala terbesar. Jika studi di masa depan mengkonfirmasi temuan kami, mereka akan menunjuk pada pemahaman yang lebih lengkap tentang struktur kosmik. Jika tidak, kami akan mempelajari sesuatu yang sama berharganya tentang keterbatasan metode kami. Bagaimanapun juga, sains akan maju.”
Penelitian ini menunjukkan bahwa pemahaman manusia tentang alam semesta masih jauh dari sempurna. Struktur kosmik yang terorganisir pada skala raksasa menantang asumsi dasar kosmologi modern. Ini membuka jalan bagi penyelidikan lebih lanjut yang dapat mengubah cara para ilmuwan memandang alam semesta.
Temuan ini juga memiliki implikasi praktis bagi pengembangan model kosmologi di masa depan. Jika alam semesta tidak seragam pada skala yang diharapkan, maka model matematika yang digunakan untuk menggambarkannya mungkin perlu disesuaikan. Ini bisa berdampak pada pemahaman tentang teknologi terkini dalam observasi astronomi dan analisis data berskala besar.
Bagi para penggemar sains dan astronomi, temuan ini menawarkan perspektif baru tentang kompleksitas alam semesta. Ini mengingatkan bahwa bahkan teori yang paling mapan sekalipun dapat ditantang oleh data observasi baru. Alam semesta, ternyata, menyimpan lebih banyak misteri daripada yang pernah dibayangkan.
