Ada teori baru tentang di mana kegelapan itu berada

Namun mungkin ada peluang untuk secara tidak langsung mencatat tanda tangan graviton ini.

Salah satu strategi yang dilakukan Vafa dan kolaboratornya mengacu pada survei kosmologi berskala besar yang memetakan distribusi galaksi dan materi. Mungkin ada “perbedaan kecil dalam perilaku cluster” dalam distribusi ini, kata Obied, yang menandakan adanya graviton gelap.

Ketika graviton gelap yang lebih berat meluruh, mereka menghasilkan sepasang graviton gelap yang lebih terang dengan massa gabungan yang sedikit lebih kecil dari massa partikel induknya. Massa yang hilang diubah menjadi energi kinetik (menurut rumus Einstein, E = mc2), yang memberikan sedikit dorongan pada graviton yang baru dibuat—sebuah “kecepatan tendangan” yang diperkirakan sekitar sepersepuluh ribu kecepatan cahaya.

Tingkat lompatan ini pada gilirannya dapat mempengaruhi pembentukan galaksi. Menurut model standar kosmologi, galaksi berawal dari kumpulan materi yang tarikan gravitasinya menarik lebih banyak materi. Namun graviton dengan kecepatan tendangan yang cukup dapat lolos dari cengkeraman gravitasi ini. Jika hal ini terjadi, maka galaksi yang dihasilkan akan menjadi lebih kecil dari perkiraan model kosmologi standar. Para astronom dapat mencari perbedaan ini.

“Para ahli teori selalu berusaha ‘mengikat’. Dimensi Gelap adalah salah satu ide paling menjanjikan yang pernah saya dengar.”

Rajesh Gopakumar, Pusat Internasional untuk Ilmu Teoritis

Pengamatan terbaru terhadap struktur kosmik dari Survei Kilo Derajat sejauh ini konsisten dengan dimensi gelap: Analisis data dari survei ini menempatkan batas atas laju tendangan yang sangat dekat dengan nilai yang diprediksi oleh Obied dan rekan penulisnya. Tes yang lebih ketat akan dilakukan oleh teleskop luar angkasa Euclid, yang diluncurkan Juli lalu.

Sementara itu, fisikawan juga berencana menguji dimensi gelap di laboratorium. Jika gravitasi lolos ke dimensi gelap yang berukuran 1 mikron, pada dasarnya seseorang dapat mencari penyimpangan dari gaya gravitasi yang diharapkan antara dua benda yang dipisahkan oleh jarak yang sama. Ini bukan eksperimen yang mudah untuk dilakukan, kata Armin Shayeghi, fisikawan di Akademi Ilmu Pengetahuan Austria yang melakukan pengujian tersebut. Namun “ada alasan sederhana mengapa kita harus melakukan eksperimen ini,” tambahnya: Sampai kita melihat, kita tidak akan tahu bagaimana perilaku gravitasi pada jarak sedekat itu.

Pengukuran terdekat hingga saat ini—yang dilakukan pada tahun 2020 di Universitas Washington—melibatkan pemisahan 52 mikron antara kedua benda uji. Kelompok Austria berharap pada akhirnya mencapai kisaran 1 mikron yang diprediksi untuk dimensi gelap.

Meskipun fisikawan menganggap usulan dimensi gelap itu menarik, ada pula yang skeptis bahwa usulan itu akan berhasil. “Mencari dimensi lain dengan eksperimen yang lebih tepat adalah hal yang sangat menarik,” kata Juan Maldacena, fisikawan di Institute for Advanced Study, “walaupun menurut saya kemungkinan menemukannya rendah.

Joseph Conlon, seorang fisikawan Oxford, memiliki skeptisisme yang sama: “Ada banyak gagasan yang mungkin penting jika itu benar, namun mungkin juga tidak. Ini salah satunya. Dugaan yang mendasarinya agak ambisius, dan menurut saya bukti yang ada saat ini agak lemah.’

Tentu saja, bobot bukti dapat berubah, itulah sebabnya kami melakukan eksperimen terlebih dahulu. Usulan dimensi gelap, jika didukung oleh pengujian yang akan datang, berpotensi meningkatkan pemahaman kita tentang apa itu materi gelap, bagaimana ia terkait dengan energi gelap dan gravitasi, dan mengapa gravitasi tampak lemah dibandingkan gaya lain yang diketahui. “Para ahli teori selalu berusaha ‘mengikat’. Dimensi Gelap adalah salah satu ide paling menjanjikan yang pernah saya dengar dalam arah ini,” kata Gopakumar.

Namun ironisnya, satu hal yang tidak dapat dijelaskan oleh hipotesis dimensi gelap adalah mengapa konstanta kosmologis sangat kecil—fakta misterius yang pada dasarnya memulai seluruh penyelidikan ini. “Memang benar program ini tidak menjelaskan fakta tersebut,” aku Vafa. “Tetapi berdasarkan skenario ini, kita dapat mengatakan bahwa jika lambda berukuran kecil – dan Anda memahami implikasinya dengan jelas – berbagai hal menakjubkan dapat terjadi.”

Cerita asli dicetak ulang dengan izin dari majalah kuantum, publikasi independen secara editorial Yayasan Simons yang misinya adalah untuk meningkatkan pemahaman masyarakat terhadap sains dengan meliput perkembangan dan tren penelitian di bidang matematika serta ilmu fisika dan kehidupan.