Semesta – DESI Peta 3D paling rinci alam semesta yang pernah ada dan sedang dibangun: Ahli astrofisika mengungkap ‘CT scan’ yang menakjubkan dari 7,5 juta galaksi yang termasuk di antara 35 juta yang akan ditangkap selama proyek lima tahun
- Instrumen Spektroskopi Energi Gelap (DESI) sedang mengamati alam semesta satu galaksi selama lima tahun
- Pada akhir proyek lima tahun itu kita akan akan memiliki informasi perihal 35 juta galaksi, masing-masing dipelajari selama 20 menit
- Ada 5.000 teleskop dan teknologi serat optik untuk membagi cahaya dari setiap galaksi menjadi warna-warna terpisah
- Ini bisa memberi tahu banyak ilmuwan (dan juga kita pembaca artikel ini) tentang galaksi, termasuk susunan kimiawinya, jarak dan kecepatan geraknya
- Ketika peta 3D selesai, ia akan membantu menjawab pertanyaan tentang dampak dan peran energi gelap
DESI Peta 3D paling detail dari alam semesta saat ini sedang dibangun, dengan astrofisikawan mengungkap detail 7,5 juta galaksi pertama dari 35 juta.
Instrumen Spektroskopi Energi Gelap (DESI) telah menyelesaikan survei tujuh bulan pertama yang nanti pekerjaan utamanya diperkirakan akan memakan waktu total lima tahun.
Kolaborasi ilmuwan internasional, yang dipimpin oleh Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley Departemen Energi AS di California , menggunakan survei tersebut untuk membuat ‘peta 3D yang sangat detail’ yang akan membantu menjelaskan energi gelap.
Sejauh ini mereka telah mengkatalogkan lebih dari 7,5 juta galaksi, dan menambahkan lebih banyak sekitar satu juta per bulan, dalam misinya untuk memiliki peta yang menunjukkan 35 juta galaksi unik.
Tujuan dari proyek ini adalah untuk menjelaskan energi gelap misterius, kekuatan yang membentuk 68 persen alam semesta dan bagaimana ia berekspansi.
Dengan memiliki DESI peta 3D akan memungkinkan para astronom untuk memahami bagaimana alam semesta dimulai, dan ke mana arahnya selanjutnya, termasuk apakah itu akan berkembang selamanya, runtuh atau malah terkoyak.
Ilmuwan proyek Dr Julien Guy, dari University of California, Berkeley, mengatakan tim melihat pola dan struktur di seluruh alam semesta melalui peta baru.
‘Dalam distribusi galaksi di peta 3D, ada kelompok besar, filamen, dan rongga. Mereka adalah struktur terbesar di alam semesta.
‘Tetapi di dalamnya, kita menemukan jejak alam semesta yang sangat awal, dan sejarah perluasannya sejak saat itu.’
Profesor Carlos Frenk, dari Universitas Durham, yang juga terlibat dalam proyek tersebut, mengatakan bahwa meskipun masih dalam tahap awal, para ilmuwan sudah membuat terobosan baru.
‘DESI sudah membuat terobosan baru dalam memproduksi peta alam semesta ini yang paling detail yang pernah kami lihat,’ jelasnya.
‘Ini akan membantu kita untuk mencari petunjuk tentang sifat energi gelap, tetapi kita juga akan belajar lebih banyak tentang materi gelap dan perannya dalam bagaimana galaksi seperti Bima Sakti terbentuk dan bagaimana alam semesta berevolusi.
‘Kita menantikan dengan harapan besar harta karun data yang akan dikumpulkan DESI selama beberapa tahun ke depan. Mereka akan membantu mengungkap beberapa rahasia paling intim dari kosmos.’
Salah satu pertanyaan yang ingin dijawab oleh tim survei adalah masih bingungnya fakta bahwa perluasan alam semesta tampaknya meningkat dalam kecepatan, tidak berhenti dan melambat, seperti yang disarankan oleh Teori Big Bang.
Para astronom percaya energi gelap – yang membentuk sekitar 68 persen dari alam semesta yang diketahui – menangkal tarikan gravitasi, dan menghentikan kontraksi.
Untuk mengkonfirmasi hal ini, dan untuk memahami fenomena Energi Gelap, tim menciptakan DESI, yang terdiri dari 5.000 teleskop mini otomatis, yang masing-masing menggambarkan galaksi baru setiap 20 menit.
Ia mampu mensurvei lebih banyak galaksi dalam satu tahun daripada gabungan teleskop lain di Bumi, sebagian sistem serat optik canggih yang membagi cahaya dari objek di luar angkasa – seperti galaksi dan bintang – menjadi pita sempit berwarna.
Warna-warna ini mengungkapkan susunan kimiawi objek target, serta informasi tentang seberapa jauh mereka dan seberapa cepat mereka bergerak.
Data DESI akan kembali 11 miliar tahun ke belakang – mengungkapkan petunjuk tentang evolusi tidak hanya galaksi, tetapi quasar – objek paling terang di alam semesta.
Victoria Fawcett, seorang mahasiswa PhD di Durham, mengatakan: ‘Saya suka memikirkan quasar sebagai tiang lampu, melihat kembali ke masa lalu ke dalam sejarah alam semesta.
‘DESI benar-benar hebat karena mengambil objek yang jauh, yang lebih redup dan lebih merah daripada yang ditemukan sebelumnya.’
Dia menambahkan: ‘Kita menemukan cukup banyak sistem eksotis, termasuk sampel besar objek langka yang belum dapat kita pelajari secara detail sebelumnya.’
Dengan memecah cahaya dari setiap galaksi ke dalam spektrum warnanya, DESI dapat menentukan seberapa banyak cahaya telah bergeser merah.
Itu artinya seberapa jauh ia terbentang menuju ujung merah spektrum oleh perluasan alam semesta selama miliaran tahun perjalanannya sebelum mencapai Bumi. Pergeseran merah itulah yang membuat DESI melihat kedalaman langit.
Semakin banyak pergeseran merah spektrum galaksi, secara umum, semakin jauh jaraknya, dan memiliki peta 3D membantu fisikawan memetakan gugusan dan supergugus galaksi.
Struktur tersebut membawa gema dari pembentukan awal mereka, ketika mereka hanya riak di kosmos awal, tim menjelaskan dan menambahkan bahwa menggoda gema awal dapat memberitahu astrofisikawan tentang perluasan alam semesta awal.
‘Tujuan sains adalah mengukur jejak gelombang di plasma purba,’ kata Guy. ‘Mengejutkan bahwa kami benar-benar dapat mendeteksi efek gelombang ini miliaran tahun kemudian, dan begitu cepat dalam survei.’
Saat ini, sekitar 68 persen isi alam semesta adalah energi gelap, suatu bentuk energi misterius yang mendorong perluasan alam semesta semakin cepat.
Saat alam semesta mengembang, lebih banyak energi gelap muncul, yang lebih mempercepat ekspansi, dalam siklus yang mendorong fraksi energi gelap di alam semesta terus meningkat.
Memahami nasib alam semesta, dan dampak energi gelap pada perluasannya, harus menunggu hingga DESI menyelesaikan lebih banyak surveinya.
Sementara itu, DESI telah mendorong terobosan dalam pemahaman kita tentang masa lalu yang jauh, lebih dari 10 miliar tahun yang lalu ketika galaksi masih muda.
‘Ini sangat menakjubkan,’ kata Ragadeepika Pucha, seorang mahasiswa pascasarjana di bidang astronomi di University of Arizona yang bekerja di DESI.
‘DESI akan memberi tahu kita lebih banyak tentang fisika pembentukan dan evolusi galaksi.’
Mereka menggunakan DESI untuk memahami bagaimana lubang hitam menengah berperilaku di galaksi kecil, seperti Bima Sakti kita – dan akan yahu mereka selalu mengandung lubang hitam di intinya.
Ketika gas, debu, dan material lain yang jatuh ke dalam lubang hitam memanas (ke suhu lebih panas dari inti bintang) dalam perjalanannya, inti galaksi aktif (AGN) terbentuk.
Di galaksi besar, AGN adalah salah satu objek paling terang di alam semesta yang diketahui. Tetapi di galaksi yang lebih kecil, AGN bisa jauh lebih redup, dan lebih sulit untuk dibedakan.
Spektrum yang diambil oleh DESI dapat membantu memecahkan masalah ini – dan jangkauannya yang luas melintasi langit akan menghasilkan lebih banyak informasi tentang inti galaksi kecil.
DESI dipasang di teleskop empat meter Nicholas U Mayall di Observatorium Nasional Kitt Peak dekat Tucson, Arizona.
Instrumen itu terlihat pertama kali pada akhir 2019, tetapi pandemi Covid-19 mematikannya selama beberapa bulan, dengan pekerjaan berlanjut pada Desember 2020.
‘Ini adalah pekerjaan konstan yang dilakukan untuk membuat instrumen ini bekerja,’ kata fisikawan Klaus Honscheid dari Ohio State University, seorang Ilmuwan Instrumen pada proyek tersebut.
Honscheid dan timnya memastikan instrumen berjalan lancar dan otomatis, idealnya tanpa masukan apa pun selama pengamatan malam.
‘Jawaban dn penjelasan yang saya dapatkan dari pengamat malam adalah bahwa shift itu membosankan, yang saya anggap sebagai pujian,’ katanya.
Namun produktivitas yang monoton itu memerlukan kontrol yang sangat mendetil atas masing-masing dari 5.000 robot mutakhir yang memposisikan serat optik pada instrumen DESI, memastikan posisinya akurat hingga dalam 10 mikron.
‘Sepuluh mikron kecil,’ kata Honscheid. ‘Ini kurang dari ketebalan rambut manusia. Dan Anda harus memposisikan setiap robot untuk mengumpulkan cahaya dari galaksi yang jaraknya miliaran tahun cahaya.
‘Setiap kali saya memikirkan sistem ini, saya bertanya-tanya bagaimana kita bisa melakukannya? Keberhasilan DESI sebagai instrumen adalah sesuatu yang sangat dibanggakan.’
Pada November 2021 saja, DESI membuat katalog pergeseran merah dari 2,5 juta galaksi. Pada akhir perjalanannya pada tahun 2026, DESI diharapkan memiliki lebih dari 35 juta galaksi dalam katalognya, memungkinkan berbagai macam penelitian kosmologi dan astrofisika.
‘Semua data ini hanya ada di sana, dan hanya menunggu untuk dianalisis,’ kata Pucha. ‘Dan kemudian kita akan menemukan begitu banyak hal menakjubkan tentang galaksi. Bagi saya, itu mengasyikkan.’
APA ITU ENERGI GELAP?
Energi gelap adalah ungkapan yang digunakan oleh fisikawan untuk menggambarkan ‘sesuatu’ misterius yang menyebabkan hal-hal yang tidak biasa terjadi di alam semesta.
Alam semesta penuh dengan materi dan gaya tarik menarik gravitasi menarik semua materi bersama-sama.
Kemudian pada tahun 1998 dan pengamatan Teleskop Luar Angkasa Hubble menatap supernova yang sangat jauh yang menunjukkan bahwa, dahulu kala, alam semesta sebenarnya mengembang lebih lambat daripada sekarang.
Jadi perluasan alam semesta tidak melambat karena gravitasi, seperti yang diperkirakan semua orang, ia semakin cepat.
Tidak ada yang mengharapkan ini, tidak ada yang tahu bagaimana menjelaskannya. Tapi ada sesuatu yang menyebabkannya.
‘Alam semesta tidak hanya berkembang, tetapi berkembang lebih cepat dan lebih cepat seiring berjalannya waktu,’ kata Dr Kathy Romer, ilmuwan di Dark Energy Survey.
‘Apa yang kami harapkan adalah bahwa ekspansi akan semakin lambat seiring berjalannya waktu, karena sudah hampir 14 miliar tahun sejak Big Bang.’
Dukung Blog Sekarangsayatahu.com secara sukarela melalui donasi Satoshi atau Gwei – Dukungan Anda sangat berarti dalam journalisme dan penulisan konten serta penyampaian artikel dari penulis Disabilitas dengan judul terbaru “DESI Peta 3D Paling Rinci Alam Semesta”. Besar Kecil donasi yang disampaikan berarti sangat besar dalam pengembangan dan kelanjutan Blog Sekarangsayatahu.com. Terima kasih
