Apakah ada alam semesta “cermin gelap” di dalamnya?

Charlie Brooker, makanlah sepuasnya. Alam semesta mungkin menjadi rumah bagi cermin hitam yang sangat berbeda yang diam-diam menatap wajah kita sejak awal.

Penelitian baru menunjukkan bahwa materi gelap—zat misterius yang tampaknya menyusun sebagian besar materi di alam semesta—mungkin merupakan cermin kita sendiri, namun dengan seperangkat aturan yang dilanggar.

Meskipun jumlahnya melimpah (sekitar 5 kg kegelapan untuk setiap 1 kg materi normal), materi yang sulit dipahami ini tidak berinteraksi dengan cahaya atau materi atom.

Satu-satunya cara para ahli dapat mendeteksinya adalah melalui pengaruh gravitasi halusnya pada objek, seperti pergerakan bintang di galaksi, misalnya galaksi. Ilmu hidupkomentar.

Namun para ilmuwan sekarang berpikir bahwa materi gelap dan materi normal pada hakikatnya terkait seperti dua sisi mata uang yang sama.

Dalam studi mereka yang dipublikasikan di jurnal pracetak arXivsebuah tim yang berbasis di Universitas Maryland menyarankan bahwa untuk setiap interaksi fisik dalam materi normal, terdapat cermin dalam materi gelap.

Ini berarti adanya jenis simetri baru di alam – yang menghubungkan dunia materi normal dan dunia materi gelap.

Kiri: Pandangan Hubble terhadap sekelompok galaksi raksasa; kanan: tambahan bayangan biru menunjukkan lokasi materi gelap (NASA, ESA, MJ Jee dan H. Ford (Universitas Johns Hopkins)

Dalam makalah tersebut, tim yang dipimpin oleh fisikawan teoretis Manuel Buen-Abad berhipotesis bahwa pencerminan ini dapat membantu menjelaskan mengapa terdapat jumlah materi gelap dan normal yang sama di alam semesta – yang mereka anggap sebagai suatu kebetulan yang aneh.

Kebetulan aneh lainnya adalah bahwa dalam fisika materi normal, neutron dan proton memiliki massa yang hampir sama persis, sehingga keduanya dapat berikatan membentuk atom yang stabil.

Jika proton sedikit lebih berat, ia akan menjadi tidak stabil dan membusuk dalam hitungan menit, sehingga atom mustahil terbentuk.

Dalam skenario hipotetis ini, alam semesta akan menjadi lautan neutron yang mengambang bebas.

Buen-Abad dan rekan-rekannya berpendapat bahwa alam semesta khayalan yang retak ini mungkin sebenarnya ada dalam versi cermin gelap dari alam semesta kita.

Mungkin, mereka berteori, kombinasi khusus fisika menyebabkan terciptanya proton yang massanya kira-kira sama dengan neutron. Namun pada cermin materi gelap, kombinasinya berbeda – hal ini menyebabkan “proton gelap” menguap, meninggalkan “neutron gelap” – yang kita identifikasi sebagai materi gelap.

Namun, meskipun model cermin ini menyiratkan berbagai interaksi potensial antara partikel materi gelap—misalnya, atom gelap dan tabel periodik gelap unsur gelap—interaksinya tidak boleh terlalu banyak. Ilmu hidup menunjukkan.

Jika materi gelap terlalu banyak berinteraksi dengan dirinya sendiri, ia akan mengumpul lebih banyak daripada yang terlihat.

Jadi sebagian besar materi gelap seharusnya relatif sederhana—lautan partikel netral yang mengambang bebas.

Gugus galaksi besar mengandung materi gelap dan normal. Gravitasi yang sangat besar dari semua material ini membengkokkan ruang di sekitar cluster, menyebabkan cahaya dari objek di belakangnya terdistorsi dan diperbesar (NASA dan ESA)

Interaksi lain ini—cermin gelap dari dunia kimia kita—dapat membantu para ilmuwan di masa depan untuk menguji teori ini.

Dalam kekacauan alam semesta awal, materi normal mengalami nukleosintesis—ketika unsur pertama terbentuk di plasma inti.

Jika Buen-Abad dan timnya benar, materi gelap akan menjalani nukleosintesis cerminnya sendiri.

Hal ini dapat membuka saluran antara kedua dunia dan memungkinkan mereka untuk saling mempengaruhi.

Dengan mengukur secara cermat laju pembentukan unsur-unsur—sesuatu yang coba dilakukan oleh observatorium kosmologi generasi berikutnya—para ilmuwan dapat menemukan bukti adanya salah satu saluran ini.

Kemudian umat manusia akhirnya akan melihat sekilas alam semesta cermin gelap.

Mendaftarlah untuk buletin mingguan Indy100 gratis kami

Sampaikan pendapat Anda dalam berita demokrasi kami. Klik ikon upvote di bagian atas halaman untuk membantu menaikkan artikel ini di peringkat indy100