Courtesy of InterestingEngineering

Metode Baru Ukur Laju Ekspansi Alam Semesta Perkuat Ketegangan Hubble

Menawarkan metode baru yang independen dari tangga jarak tradisional untuk mengukur konstanta Hubble, sehingga membantu memastikan apakah ketegangan Hubble merupakan kesalahan pengukuran atau pertanda fisika baru yang perlu dipahami.

07 Des 2025, 20.28 WIB

193 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Ketegangan Hubble mungkin mencerminkan fisika baru yang belum dipahami.
Metode kosmografi keterlambatan waktu menawarkan cara baru untuk mengukur konstanta Hubble.
Penelitian ini memerlukan lebih banyak sampel dan ketelitian untuk mengkonfirmasi hasil yang diperoleh.

Tokyo, Jepang - Selama lebih dari sepuluh tahun, para kosmolog menghadapi masalah besar yaitu perbedaan hasil pengukuran laju ekspansi alam semesta. Dua cara pengukuran utama memberi hasil berbeda; cara pertama menggunakan bintang dan supernova dekat menunjukkan angka sekitar 73 km/s/Mpc, sementara cara kedua berdasarkan radiasi sisa Big Bang atau cosmic microwave background (CMB) menunjukkan laju yang lebih rendah sekitar 67 km/s/Mpc. Ketidaksesuaian ini disebut ketegangan Hubble dan jika bukan kesalahan, bisa menunjukkan ada fisika baru yang belum dimengerti.

Untuk mengatasi masalah tersebut, tim astronom mencoba metode baru yang berbeda dari sebelumnya, yaitu mengukur waktu tunda cahaya dari kuasar yang dilihat melalui lensa gravitasi. Fenomena ini terjadi ketika gravitasi galaksi besar membelokkan cahaya kuasar sehingga kita melihat beberapa gambar dengan waktu tiba yang berbeda-beda. Dengan mengukur waktu tunda ini, dapat dihitung jarak dan sekaligus laju ekspansi alam semesta.

Penelitian ini menggunakan delapan sistem lensa kuasar dan data gambar dari teleskop canggih, termasuk James Webb Space Telescope. Selain waktu tunda, mereka juga membuat model distribusi massa galaksi lensa untuk mengkalkulasi bagaimana cahaya dibelokkan. Hasil akhirnya menunjukkan nilai laju ekspansi yang mendukung angka lebih tinggi yaitu sekitar 73 km/s/Mpc, sama dengan metode pengukuran lokal, dan berbeda dengan hasil dari CMB.

Walaupun hasil ini memperkuat kemungkinan ketegangan Hubble adalah fenomena asli, masih ada ketidakpastian terutama dalam model distribusi massa galaksi lensa yang bisa mempengaruhi hasil. Peneliti menilai jumlah sampel delapan sistem masih terlalu sedikit dan presisi sekitar 4,5% belum cukup tajam untuk kesimpulan akhir. Mereka menyatakan perlu peningkatan jumlah data dan teknologi pengamatan yang lebih baik.

Ke depannya, metode tersebut akan dikembangkan lebih lanjut dengan meningkatkan jumlah sistem lensa dan presisi pengukuran hingga satu sampai dua persen. Jika berhasil, hal ini dapat membuka kemungkinan untuk mengungkap fisika baru yang belum dijelaskan oleh model kosmologi standar saat ini, serta merevisi cara kita memahami alam semesta.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/hubble-tension-is-real-physics

Analisis Ahli

Adam Riess

"Metode independen seperti time-delay cosmography sangat krusial untuk memverifikasi adanya ketegangan Hubble yang tidak dapat dijelaskan oleh kesalahan sistematik biasa."

Wendy Freedman

"Pengukuran berbasis lensa gravitasi merupakan langkah penting untuk menambah bukti alternatif yang menguji kestabilan nilai konstanta Hubble dari berbagai teknik."

Analisis Kami

"Pendekatan menggunakan time-delay cosmography adalah terobosan penting yang menghindari keterbatasan metode tangga jarak tradisional, namun tantangan pada pemodelan distribusi massa galaksi lensa tetap menjadi hambatan utama. Jika metode ini berhasil mencapai presisi yang lebih tinggi, ini bisa membuka paradigma baru dalam pemahaman kosmologi dan fenomena alam semesta."

Prediksi Kami

Dengan peningkatan jumlah data dan presisi pengukuran menggunakan lensa gravitasi, kemungkinan dalam beberapa tahun ke depan para ilmuwan dapat menentukan dengan pasti apakah ketegangan Hubble mencerminkan fisika baru di alam semesta yang memaksa revisi model kosmologi standar.

Pertanyaan Terkait

Apa itu ketegangan Hubble?

Ketegangan Hubble adalah perbedaan antara dua pengukuran yang menunjukkan laju ekspansi alam semesta yang berbeda.

Bagaimana cara baru yang digunakan untuk mengukur konstanta Hubble?

Cara baru yang digunakan adalah metode kosmografi keterlambatan waktu yang mengukur keterlambatan cahaya dari kuasar yang dilensakan oleh galaksi.

Mengapa pengukuran dari lensa gravitasi bisa lebih akurat?

Pengukuran dari lensa gravitasi bisa lebih akurat karena tidak bergantung pada metode jarak bertingkat yang bisa terpengaruh oleh kesalahan kecil.

Apa saja tantangan yang dihadapi oleh para peneliti dalam studi ini?

Tantangan utama adalah ketidakpastian dalam distribusi massa di galaksi yang melensakan dan jumlah sampel yang masih terbatas.

Mengapa hasil penelitian ini penting untuk kosmologi?

Hasil penelitian ini penting karena dapat menunjukkan bahwa ketegangan Hubble mungkin mencerminkan fisika baru yang belum dipahami dalam model Big Bang.