AMEERALIFE.COM, JAKARTA -- Tim ilmuwan internasional telah menemukan petunjuk dalam fisika kuantum yang dapat membuka kembali kasus perburuan lubang hitam-lubang hitam yang sangat kecil yang hilang akibat Big Bang. Salah satu alasan mengapa perburuan lubang hitam-lubang hitam primordial ini begitu mendesak adalah karena mereka telah diusulkan sebagai kandidat materi gelap.
Dilansir Space, Sabtu (1/6/2024), tim ilmuwan, dari Pusat Penelitian Alam Semesta Awal (RESCEU) dan Institut Kavli untuk Fisika dan Matematika Alam Semesta (Kavli IPMU, WPI) di Universitas Tokyo, menerapkan kerangka teori yang menggabungkan teori medan klasik, teori relativitas khusus Einstein, dan mekanika kuantum pada alam semesta awal. Teori terakhir menjelaskan perilaku partikel seperti elektron-elektron dan quarks serta memunculkan apa yang disebut teori medan kuantum (QFT).
Penerapan QFT pada bayi kosmos membuat tim percaya bahwa jumlah lubang hitam-lubang hitam primordial hipotetis di alam semesta jauh lebih sedikit dibandingkan perkiraan banyak model saat ini. Jika ini masalahnya, maka lubang hitam-lubang hitam primordial mungkin tidak termasuk dalam dugaan materi gelap.
“Kami menyebutnya lubang hitam-lubang hitam primordial, dan banyak peneliti merasa mereka adalah kandidat kuat untuk materi gelap, namun diperlukan jumlah yang banyak untuk memenuhi teori tersebut,” kata mahasiswa pascasarjana Universitas Tokyo, Jason Kristiano, dalam sebuah pernyataan.
“Hal ini juga menarik karena alasan lain, karena sejak inovasi astronomi gelombang gravitasi baru-baru ini, terdapat penemuan penggabungan lubang hitam biner, yang dapat dijelaskan jika lubang hitam purba ada dalam jumlah besar."
“Tetapi meskipun ada alasan-alasan kuat mengenai perkiraan kelimpahan mereka, kami belum melihatnya secara langsung, dan sekarang kami memiliki model yang dapat menjelaskan mengapa hal ini terjadi.”
Berburu lubang hitam primordial
Tim di balik penelitian ini sebelumnya telah melihat model lubang hitam primordial di alam semesta awal, namun model-model ini gagal selaras dengan pengamatan ”latar belakang gelombang mikro kosmik" atau “CMB". Untuk memperbaiki hal ini, para ilmuwan menerapkan koreksi terhadap teori terkemuka pembentukan lubang hitam primordial. Koreksi-koreksi diinformasikan oleh QFT.
Direktur Kavli IPMU dan RESCEU Jun’ichi Yokoyama dalam pernyataannya , mengatakan pada awalnya, alam semesta sangatlah kecil, jauh lebih kecil dari ukuran satu atom. Menurut dia, inflasi kosmik dengan cepat meluas hingga 25 kali lipat.
“Pada saat itu, gelombang yang merambat melalui ruang kecil ini mungkin memiliki amplitudo yang relatif besar namun panjang-panjang gelombangnya sangat pendek,” ujar Yokoyama.
Tim menemukan bahwa gelombang....
