Nationalgeographic.co.id—Sejumlah besar energi gelap misterius diperlukan untuk menjelaskan fenomena kosmologis, seperti perluasan alam semesta yang dipercepat, menurut teori Einstein. Tetapi bagaimana jika energi gelap hanyalah ilusi dan relativitas umum itu sendiri harus dimodifikasi?
Sebuah studi SISSA baru, yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters pada 1 Maret 2022 berjudul No Evidence of Kinetic Screening in Simulations of Merging Binary Neutron Stars beyond General Relativity, menawarkan pendekatan baru untuk menjawab pertanyaan ini.
Berkat upaya komputasi dan matematis yang besar, para ilmuwan menghasilkan simulasi pertama yang pernah ada tentang penggabungan bintang-bintang neutron biner dalam teori-teori di luar relativitas umum yang menghasilkan perilaku seperti energi-gelap pada skala kosmologis. Hal ini memungkinkan perbandingan teori Einstein dengan versi modifikasinya, dan, dengan data yang cukup akurat akan dapat memecahkan misteri energi gelap.
Selama sekitar 100 tahun sekarang, relativitas umum telah sangat berhasil menggambarkan gravitasi pada berbagai hal, melewati semua tes eksperimental di Bumi dan tata surya. Namun, untuk menjelaskan pengamatan kosmologis seperti percepatan perluasan alam semesta yang teramati, kita perlu memperkenalkan komponen gelap, seperti materi gelap dan energi gelap, yang masih menjadi misteri hingga kini.
Enrico Barausse, astrofisikawan di SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) dan peneliti utama dari ERC yang menganugerahkan GRAMS (GRavity from Astrophysical to Microscopic Scales) mempertanyakan apakah energi gelap itu nyata atau, sebaliknya, dapat ditafsirkan sebagai pemecahan pemahaman gravitasi. "Keberadaan energi gelap bisa jadi hanya ilusi," katanya, "ekspansi alam semesta yang dipercepat mungkin disebabkan oleh beberapa modifikasi relativitas umum yang belum diketahui, semacam 'gravitasi gelap'."
Penggabungan bintang-bintang neutron menawarkan situasi unik untuk menguji hipotesis ini karena gravitasi di sekitar mereka didorong hingga ekstrem.
"Bintang neutron adalah bintang terpadat yang ada, biasanya hanya berjari-jari 10 kilometer, tetapi dengan massa antara satu atau dua kali massa Matahari kita," jelas ilmuwan. "Ini membuat gravitasi dan ruangwaktu di sekitar mereka menjadi ekstrem, memungkinkan produksi gelombang gravitasi yang melimpah ketika dua di antaranya bertabrakan. Kita dapat menggunakan data yang diperoleh selama peristiwa tersebut untuk mempelajari cara kerja gravitasi dan menguji teori Einstein di jendela baru."
Dalam studi yang diterbitkan dalam Physical Review Letters, ilmuwan SISSA bekerja sama dengan fisikawan dari Universitat de les Illes Balears di Palma de Mallorca, menghasilkan simulasi pertama penggabungan bintang neutron biner dalam teori gravitasi termodifikasi yang relevan untuk kosmologi.
Baca Juga: Astronom Deteksi Ledakan Angin Hangat yang Kuat dari Bintang Neutron
Baca Juga: Osilasi Frekuensi Tinggi Terdeteksi di Letusan Besar Bintang Neutron