Mungkin ada alam semesta “cermin gelap”.

Bagaimana jika dunia materi gelap adalah cermin kita sendiri, hanya saja aturannya dilanggar? Hal ini bisa menjelaskan mengapa materi gelap tampak begitu melimpah namun tidak terlihat, menurut sebuah teori baru.

Materi gelap adalah zat misterius dan tidak diketahui yang tampaknya merupakan mayoritas dari seluruh materi di alam semesta; untuk setiap 2 pon (1 kilogram) materi biasa, terdapat sekitar 10 pon (5 kg) materi gelap. Ia tidak berinteraksi dengan materi ringan atau normal. Satu-satunya cara para ilmuwan dapat mendeteksinya adalah melalui pengaruh gravitasi halusnya terhadap materi normal, seperti pergerakan bintang di galaksi dan pertumbuhan struktur supermasif dalam waktu kosmik.

Mungkin mudah untuk berpikir bahwa karena materi dan materi gelap beroperasi berdasarkan aturan yang berbeda, yang satu akan sepenuhnya dominan terhadap yang lain. Namun meski memiliki sifat yang sangat berbeda, jumlah materi normal dan materi gelap tetap sama. Sepertinya ini suatu kebetulan yang aneh. Untuk menjelaskan hal ini, para ilmuwan berpendapat bahwa mungkin ada hubungan tersembunyi antara keduanya. Mereka mempublikasikan penelitiannya pada 22 Januari di jurnal pracetak arXiv.

Para peneliti berhipotesis bahwa untuk setiap interaksi fisik dalam materi normal, terdapat cermin di dunia materi gelap. Ini akan menjadi jenis simetri baru di alam, yang menghubungkan dunia materi normal dan gelap, kata para peneliti.

Simetri ini akan membantu menjelaskan mengapa materi gelap dan materi biasa memiliki jumlah yang kurang lebih sama.

Terkait: Alam semesta kita menyatu dengan ‘alam semesta anak-anak’, menyebabkannya mengembang, sebuah studi teoritis baru menunjukkan

Dalam postingan tersebut, para ilmuwan menarik perhatian pada kebetulan aneh lainnya. 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 ditinggalkan dengan lautan neutron yang mengambang bebas.

Para ilmuwan berpendapat bahwa alam semesta imajiner yang retak ini mungkin merupakan kenyataan dalam versi cermin materi gelap dari alam semesta kita. Kombinasi khusus ilmu fisika menghasilkan proton yang massanya kira-kira sama dengan neutron; mungkin dalam cermin materi gelap, kombinasi fisika ini terwujud secara berbeda, menyebabkan “proton gelap” menguap, meninggalkan lautan “neutron gelap”—yang kita identifikasi sebagai materi gelap.

Meskipun model cermin yang diusulkan ini memungkinkan adanya kemungkinan interaksi yang kaya antara partikel materi gelap – atom gelap, kimia gelap, dan tabel periodik gelap unsur gelap – namun tidak boleh ada terlalu banyak interaksi, kata para peneliti. Jika materi gelap sering berinteraksi dengan dirinya sendiri, ia akan cenderung mengumpul lebih banyak daripada yang diperkirakan para ilmuwan. Jadi sebagian besar materi gelap pastilah relatif sederhana—lautan partikel netral yang mengambang bebas.

Interaksi lain ini, yang akan menjadi cermin gelap dunia kimia kita, memungkinkan para ilmuwan di masa depan untuk menguji teori ini. Di alam semesta awal, materi normal mengalami nukleosintesis, ketika unsur pertama terbentuk di plasma inti. Jika gagasan baru ini benar, maka nukleosintesis cermin juga terjadi pada materi gelap. Di masa-masa awal yang kacau ini, saluran-saluran antara kedua dunia dapat terbuka, memungkinkan mereka untuk berinteraksi satu sama lain.

Dengan mengukur secara cermat laju pembentukan unsur-unsur tersebut—sesuatu yang diharapkan dapat dilakukan oleh observatorium kosmologi generasi berikutnya—para ilmuwan mungkin dapat menemukan bukti salah satu saluran ini dan mengintip ke dalam cermin alam semesta yang gelap.