Apa Itu Dark Matter? Benda Misteri yang Tidak Kelihatan Tetapi Seolah-Olah Memegang Galaksi

 Bayangkan melihat sebuah galaksi.

Berbilion-bilion bintang.

Gas.

Debu.

Planet.

Semuanya kelihatan besar.

Kemudian ahli astronomi membuat kira-kira dan berkata:

“Tak cukup.”

Tak cukup apa?

Jisim.

Apa yang kita nampak tidak mencukupi untuk menerangkan semua kesan graviti yang diperhatikan.

Di sinilah muncul salah satu misteri terbesar fizik moden: dark matter atau jirim gelap.

Jirim gelap dinamakan begitu bukan kerana warnanya hitam.

Ia dipanggil “dark” kerana ia tidak dikesan melalui cahaya seperti bahan biasa.

Ia tidak bersinar seperti bintang.

Tidak memantulkan cahaya seperti planet.

Namun kesan gravitinya boleh diperhatikan secara tidak langsung.

Salah satu petunjuk penting datang daripada gerakan bintang dalam galaksi.

Jika hanya bahan yang kita nampak menyediakan graviti, kelajuan orbit bintang pada jarak tertentu tidak sepatutnya mempunyai pola yang diperhatikan.

Tetapi bintang terus bergerak seolah-olah terdapat lebih banyak jisim daripada yang dapat kita lihat.

Alam semesta seperti sebuah restoran.

Kita kira pelanggan yang kelihatan.

Kerusi penuh untuk 20 orang.

Bil makanan menunjukkan 100 orang makan.

“Siapa lagi makan?”

Tiada siapa nampak.

Jangan panggil polis dahulu.

Dalam astronomi, kita periksa graviti.

Bukti lain datang daripada gravitational lensing.

Graviti boleh membengkokkan perjalanan cahaya.

Dengan memerhatikan bagaimana cahaya daripada objek jauh dibengkokkan, ahli astronomi boleh memetakan taburan jisim yang tidak semestinya kelihatan secara langsung.

Pemerhatian struktur kosmos dan sistem seperti kelompok galaksi turut menyokong keperluan kepada komponen jisim yang tidak dapat diterangkan hanya oleh bahan biasa.

Dalam model kosmologi semasa, jirim biasa membentuk hanya sebahagian kecil kandungan tenaga-jisim alam semesta, manakala dark matter dianggarkan sekitar 27 peratus.

Tetapi apakah dark matter sebenarnya?

Itulah masalahnya.

Kita belum tahu.

Pelbagai calon zarah telah dicadangkan.

WIMP.

Axion.

Dan model lain.

Eksperimen di bumi dan pemerhatian astronomi terus mencarinya.

Setakat ini, tiada calon tunggal telah disahkan sebagai jawapan muktamad.

Dark matter juga tidak sama dengan dark energy.

Nama hampir sama.

Misteri berlainan.

Dark matter berkait dengan graviti dan struktur kosmik.

Dark energy pula digunakan dalam model kosmologi untuk menerangkan pengembangan alam semesta yang semakin pantas.

Kalau seorang pelajar menulis:

Dark matter = dark energy

seorang ahli kosmologi mungkin muncul dari belakang langsir.

“Tidak.”

Yang luar biasa ialah semua bintang yang kita lihat hanyalah sebahagian daripada cerita.

Kita membina teleskop untuk melihat semakin jauh.

Kemudian alam semesta membalas:

“Bagus. Sekarang cuba faham benda yang langsung tidak boleh kamu lihat.”

Dan sehingga hari ini, teka-teki itu masih terbuka.

Rujukan semakan fakta: NASA Science, pemerhatian galactic rotation, gravitational lensing dan model kosmologi moden.