Alam semesta kita menyatu dengan ‘anak’

Alam semesta kita mengembang dengan kecepatan yang semakin cepat—sebuah fenomena yang disetujui oleh semua teori kosmologi, namun tidak ada yang dapat menjelaskan sepenuhnya. Kini, sebuah studi teoretis baru menawarkan solusi menarik: Mungkin alam semesta kita mengembang karena terus-menerus bertabrakan dengan alam semesta paralel “anak” dan menelannya.

Studi tentang latar belakang gelombang mikro kosmik, sisa-sisa Big Bang, telah mengungkapkan bahwa alam semesta kita sedang mengalami percepatan perluasan. Agar pengamatan ini sesuai dengan teori utama evolusi kosmik – yang disebut Model Kosmologis Standar – fisikawan berhipotesis bahwa alam semesta dipenuhi dengan zat misterius yang disebut energi gelap, yang mendorong perluasan.

Namun bentuk energi yang sulit dipahami ini tidak memanifestasikan dirinya dalam cara lain, sehingga menyebabkan banyak ahli astrofisika meragukan keberadaannya dan mengeksplorasi kemungkinan penyebab alternatif perluasan alam semesta.

Dalam studi baru yang diterbitkan pada 12 Desember 2023 di Journal of Cosmology and Astroarticle Physics, para ilmuwan mengajukan gagasan bahwa perluasan alam semesta mungkin didorong oleh penggabungan terus-menerus dengan alam semesta lain.

“Temuan utama dari penelitian kami adalah bahwa percepatan perluasan alam semesta kita, yang disebabkan oleh energi gelap misterius, dapat memiliki penjelasan intuitif sederhana, bergabung dengan apa yang disebut bayi alam semesta, dan bahwa model untuk hal ini dapat lebih sesuai dengan data.” daripada model kosmologi standar,” kata penulis utama studi Jan Ambjørn, fisikawan di Universitas Kopenhagen, kepada LiveScience melalui email.

Menelan ‘bayi’ kosmik

Meskipun gagasan tentang banyak alam semesta yang berinteraksi dengan alam semesta kita bukanlah hal baru, penelitian ini mengembangkan model matematika untuk mengeksplorasi dampak hipotetis hal ini terhadap evolusi alam semesta kita. Perhitungan para ilmuwan menunjukkan bahwa penggabungan dengan alam semesta lain akan meningkatkan volume alam semesta kita, yang dapat dianggap oleh instrumen kita sebagai perluasan alam semesta.

Para ilmuwan juga menghitung laju perluasan alam semesta menggunakan teori mereka, dan perhitungan mereka lebih sesuai dengan pengamatan alam semesta dibandingkan model kosmologi standar tradisional, kata para peneliti.

Terkait: Setelah 2 tahun berada di luar angkasa, teleskop James Webb memecahkan kosmologi. Bisakah itu diperbaiki?

Ilustrasi pesawat ruang angkasa Euclid memindai langit. Misi Euclid adalah mencari jejak materi gelap dan energi gelap di alam semesta purba untuk membantu menjelaskan misteri perluasan alam semesta. (Kredit gambar: ESA)

Teori penulis juga membahas masalah inflasi kosmologis – ekspansi misterius yang sangat cepat yang terjadi pada masa-masa awal alam semesta.

Fisikawan sebelumnya menyatakan bahwa perluasan ini disebabkan oleh “inflaton” – sebuah bidang hipotetis yang mendorong perluasan ultra-cepat dalam milidetik pertama setelah big bang. Namun dalam sebuah studi baru, penulis berpendapat bahwa ekspansi super cepat ini mungkin disebabkan oleh alam semesta muda yang ditelan oleh alam semesta yang lebih besar.

“Fakta bahwa alam semesta mengembang… dalam waktu yang sangat singkat menunjukkan bahwa perluasan ini disebabkan oleh tumbukan dengan alam semesta yang lebih besar, [that is] itu benar-benar alam semesta kita yang diserap ke dalam alam semesta ‘induk’ yang lain,” tulis para peneliti dalam makalah mereka. “Karena saat ini kami tidak memiliki gambaran rinci mengenai proses penyerapan, sulit untuk menilai apakah skenario seperti itu dapat berjalan dengan cara yang benar-benar dapat menyelesaikan permasalahan yang telah diusulkan untuk menangani inflasi, namun ada satu aspek yang menarik dari proses penyerapan tersebut. skenario seperti itu adalah tidak diperlukannya bidang inflasi.”

Para ilmuwan telah mengusulkan bahwa setelah alam semesta kita yang baru membesar diserap, ia terus bertabrakan dan menggabungkan “anak-anak alam semesta” lainnya juga.

Meskipun teori penulis memungkinkan kita memecahkan beberapa masalah penting kosmologi modern, hanya data observasi yang dapat mengkonfirmasi hipotesis mereka. Banyak percobaan yang sedang dilakukan untuk menyelidiki sifat-sifat latar belakang gelombang mikro, sehingga para ilmuwan mungkin dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan penting ini dalam waktu dekat.

“Ekspansi alam semesta di akhir masa kita berbeda dari prediksi kosmologis standar, dan kami percaya bahwa pengamatan dari teleskop Euclid dan teleskop James Webb akan menentukan model mana yang paling tepat menggambarkan perluasan alam semesta kita saat ini,” kata Yoshiyuki Watabiki, seorang fisikawan. di Institut Teknologi Tokyo, katanya kepada Live Science.