Selama hampir satu abad, para astronom mengetahui satu fakta besar tentang alam semesta: galaksi-galaksi bergerak saling menjauh. Penemuan Edwin Hubble pada 1920-an ini menjadi fondasi teori alam semesta yang mengembang sejak Dentuman Besar (Big Bang).
Namun, di balik hukum kosmik tersebut, tersembunyi sebuah kejanggalan yang membingungkan ilmuwan selama lebih dari 50 tahun. Mengapa hampir semua galaksi besar di sekitar Bima Sakti menjauh, sementara satu galaksi besar—Andromeda—justru melaju mendekat dan diprediksi akan bertabrakan dengan kita?
Kini, teka-teki lama itu akhirnya menemukan jawaban. Sebuah riset terbaru menunjukkan bahwa struktur alam semesta lokal ternyata tidak bulat, melainkan datar, dibentuk oleh lembaran raksasa materi gelap yang memengaruhi arah gerak galaksi-galaksi di sekitar kita.
**Anomali Andromeda yang Mengganjal**
Andromeda, galaksi spiral raksasa yang berjarak sekitar 2,5 juta tahun cahaya dari Bima Sakti, bergerak mendekat dengan kecepatan sekitar 110 kilometer per detik. Ini bertolak belakang dengan galaksi besar lainnya di sekitar kita, yang justru mengikuti Hubble flow—gerak menjauh akibat ekspansi ruang-waktu.
Padahal, Bima Sakti dan Andromeda bersama puluhan galaksi kecil lain membentuk Local Group, sebuah sistem galaksi yang massanya sangat besar dan seharusnya memiliki tarikan gravitasi kuat. Anehnya, tarikan ini tampak “diabaikan” oleh galaksi-galaksi di luar Local Group, yang tetap melaju menjauh, bahkan lebih cepat dari yang diprediksi hukum Hubble.
Sejak akhir 1950-an, ilmuwan menduga bahwa materi gelap—zat misterius yang tidak memancarkan cahaya—memegang peran kunci. Materi gelap diyakini membentuk halo masif di sekitar Bima Sakti dan Andromeda, memungkinkan keduanya saling tarik-menarik dengan kuat.
Namun, penjelasan ini belum mampu menjawab satu pertanyaan krusial: mengapa galaksi lain tidak ikut tertarik?
**Struktur Alam Semesta yang Ternyata Datar**
Jawaban baru datang dari penelitian yang dipimpin oleh Ewoud Wempe dan Profesor Amina Helmi dari University of Groningen, Belanda, bersama kolaborator dari Jerman, Prancis, dan Swedia. Studi ini dipublikasikan di jurnal Nature Astronomy.
Menggunakan simulasi komputer berdaya tinggi, para peneliti membangun apa yang mereka sebut sebagai “kembaran virtual” Local Group. Model ini dimulai dari kondisi awal alam semesta, berdasarkan pengamatan radiasi latar gelombang mikro kosmik (cosmic microwave background)—cahaya tertua yang tersisa sejak alam semesta berusia 380.000 tahun.
Simulasi tersebut kemudian dikembangkan hingga menyerupai kondisi saat ini: massa, posisi, dan kecepatan Bima Sakti dan Andromeda, serta 31 galaksi di sekitar Local Group.
Hasilnya mengejutkan. Materi—termasuk materi gelap—di sekitar Local Group tidak tersebar merata ke segala arah, melainkan membentuk lembaran datar raksasa yang membentang hingga puluhan juta tahun cahaya. Di atas dan di bawah lembaran ini, terdapat wilayah kosong yang sangat luas, dikenal sebagai void kosmik.
**Gravitasi yang Saling Meniadakan**
Struktur datar inilah yang akhirnya menjelaskan segalanya. Galaksi-galaksi di sekitar kita ternyata tertanam di dalam lembaran materi gelap tersebut. Ketika Bima Sakti dan Andromeda menarik galaksi-galaksi itu ke arah dalam, tarikan tersebut diimbangi oleh gravitasi materi gelap yang lebih jauh di dalam lembaran, sehingga hasil akhirnya: galaksi-galaksi tetap bergerak menjauh.
Jika distribusi materi di sekitar Local Group berbentuk bola, galaksi-galaksi seharusnya melambat dan tertarik masuk. Namun karena strukturnya datar, tarikan ke luar dan ke dalam hampir saling meniadakan.
Sementara itu, wilayah di atas dan bawah lembaran hampir sepenuhnya kosong. Di sanalah seharusnya galaksi-galaksi bergerak menuju Bima Sakti—tetapi karena tidak ada galaksi di sana, kita tidak melihat objek lain yang “menyerbu” Local Group seperti Andromeda.
Dengan kata lain, Andromeda bukan anomali, melainkan satu-satunya tetangga besar yang memang berada cukup dekat dan tepat posisi untuk saling bertabrakan dengan Bima Sakti.
**Peran Penting Void Kosmik**
Penelitian ini juga menyoroti peran penting void kosmik, wilayah dengan kepadatan materi sangat rendah. Area-area ini terbentuk dari fluktuasi kecil di alam semesta awal, lalu mengembang lebih cepat dibanding wilayah sekitarnya.
Akibatnya, materi di dalam void “terdorong” ke tepi dan terkonsentrasi membentuk dinding kosmik, seperti lembaran datar tempat galaksi-galaksi berkumpul saat ini. Struktur inilah yang membuat alam semesta lokal tampak “rata” dan menjelaskan mengapa galaksi-galaksi tertentu bahkan bergerak lebih cepat dari prediksi hukum Hubble.
**Terobosan Simulasi dan Observasi**
Ketika lembaran materi gelap ini dimasukkan ke dalam simulasi, hasilnya sangat konsisten dengan pengamatan nyata: posisi galaksi, kecepatan geraknya, keberadaan void, hingga dinamika Local Group. Model ini juga sejalan dengan teori kosmologi dominan saat ini, yaitu Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM).
“Ini adalah pertama kalinya kami bisa menentukan distribusi dan kecepatan materi gelap di sekitar Bima Sakti dan Andromeda hanya dari gerak galaksi,” kata Ewoud Wempe.
Sementara Amina Helmi menyebut penemuan ini sebagai terobosan yang telah lama ditunggu para astronom.
Menariknya, para peneliti juga melaporkan adanya galaksi-galaksi jauh di luar yang tampak jatuh menuju lembaran materi datar dengan kecepatan ratusan kilometer per jam. Penemuan lebih lanjut tentang objek-objek yang “mengalir” dari arah void dapat semakin menguatkan teori ini.
Setelah setengah abad menjadi teka-teki, alam semesta lokal akhirnya memperlihatkan pola tersembunyinya. Bukan kekacauan acak, melainkan arsitektur kosmik yang rapi, datar, dan di
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: