Semesta jauh lebih terang dari yang diharapkan: materi gelap yang bertanggung jawab?

Luminositas alam semesta yang sangat tinggi bisa jadi disebabkan oleh disintegrasi partikel elementer yang sampai sekarang hanya dijelaskan secara teoritis dan kandidat materi gelap. Dua peneliti dan seorang peneliti dari AS hari ini menawarkan penjelasan ini untuk anomali yang terdeteksi oleh wahana New Horizons NASA. Dalam beberapa pengukuran, wahana antariksa telah menentukan nilai untuk apa yang disebut radiasi latar optik kosmik (COB) yang lebih dari dua kali lebih tinggi dari prediksi sebelumnya, antara lain berdasarkan data dari Teleskop Luar Angkasa Hubble. Hipotesis baru harus dapat diverifikasi dengan instrumen dari New Horizons.

Seperti yang dikenang oleh kelompok yang dipimpin oleh José Luis Bernal dari Universitas Johns Hopkins, wahana antariksa NASA yang dikirim untuk menjelajahi Pluto ditentukan dalam dua pengukuran di tepi tata surya bahwa alam semesta ternyata jauh lebih terang dari yang diperkirakan. Di sana, pengamatan tidak terdistorsi oleh apa yang disebut cahaya zodiak, yaitu pantulan dan hamburan sinar matahari pada debu di dalam tata surya. Pengukuran radiasi latar optik kosmik belum pernah dilakukan di tempat yang lebih gelap.

Bintang-bintang yang kita tahu tidak cukup

Nilai yang ditentukan sebesar 16,37 ± 1,47 nW m⁻² sr⁻¹ karena COB menyatakan bahwa galaksi yang kita kenal hanya mewakili setengah dari cahaya latar di Alam Semesta. Satu kemungkinan penjelasan yang telah dikemukakan sejauh ini adalah bahwa terdapat banyak galaksi padat yang sangat redup tepat di bawah batas persepsi Hubble. Tapi mereka harus dapat ditemukan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb, kata presentasi itu. Dengan teori yang sekarang disajikan, ada hipotesis lain yang harus dapat diverifikasi.

Kelompok di sekitar Bernal menjelaskan dalam artikel teknis di jurnal ilmiah Physical Review Lettersbahwa partikel elementer yang disebut axion, yang sejauh ini hanya dijelaskan dalam teori, dapat menjelaskan nilai-nilai tersebut. Untuk itu, pertama-tama harus ada dan memiliki massa 8 hingga 20 eV. Selain itu, mereka harus meluruh menjadi foton dalam rasio yang sangat spesifik. Hipotesis dan nilai yang ditentukan dapat diverifikasi dengan spektrometer ultraviolet Alice di New Horizons, tulis mereka. Langkah-langkah lain sudah direncanakan. Axion dianggap sebagai kandidat materi gelap, yang belum dikonfirmasi secara eksperimental.

(saya)