Tomonori Totani/Universitas Tokyo
Gambar sinar gamma dari halo Bima Sakti.
Para astronom telah mendeteksi cahaya yang mereka yakini sebagai tanda pertama adanya materi gelap. Jika hal ini terkonfirmasi, maka hal ini dapat mewakili sebuah langkah bersejarah dalam mengidentifikasi salah satu teka-teki terbesar dalam kosmologi.
Pancaran sinar gamma yang terdeteksi di wilayah terluar Bima Sakti yang masih belum dapat dijelaskan mungkin memberikan petunjuk langsung pertama mengenai bahan penyusun materi gelap, salah satu teka-teki terbesar dalam kosmologi modern.
Materi gelap diperkirakan mewakili sekitar 85% dari seluruh massa di alam semesta, namun partikel penyusunnya belum pernah terdeteksi secara langsung. Kita tahu bahwa ia ada terutama karena efek gravitasinya terhadap rotasi galaksi dan caranya membelokkan cahaya.
Salah satu kandidat utama untuk menjelaskan komponen tak terlihat ini adalah apa yang disebut partikel masif yang berinteraksi secara lemah, yang dikenal dengan akronim bahasa Inggris pengecut. Partikel-partikel ini, jika ada, praktis tidak berinteraksi dengan materi normal, sehingga sangat sulit untuk dideteksi. Namun model teoritis menunjukkan bahwa, kadang-kadang, dua WIMP dapat menghancurkan satu sama lain, menghasilkan “kilatan” kecil radiasi energi tinggi dalam bentuk sinar gamma, jelas the Ilmuwan Baru.
Jika materi gelap benar-benar tersebar di seluruh galaksi dan dibentuk oleh WIMP, maka langit akan menunjukkan pancaran sinar gamma yang tersebar akibat pemusnahan diri ini. Para astronom telah berdiskusi selama lebih dari satu dekade apakah kelebihan sinar gamma yang diamati di pusat Bima Sakti bisa menjadi ciri khasnya, namun sejauh ini analisis belum meyakinkan.
Sekarang, Tomonori Totanidari Universitas Tokyo, menyatakan dalam sebuah penelitian diterbitkan Selasa ini, sinyal serupa ditemukan, bukan di pusat galaksi, melainkan di lingkaran luarnya.
Peneliti menganalisis data 15 tahun dari Teleskop Luar Angkasa Fermi Gamma-Ray milik NASA, yang berfokus pada area pinggiran Bima Sakti. Totani memulai dengan membangun model rinci dari semua radiasi sinar gamma yang diperkirakan terjadi di wilayah tersebut, dengan mempertimbangkan sumber yang diketahui: bintang, sinar kosmik, dan gelembung besar radiasi yang diamati di atas dan di bawah piringan galaksi. Kemudian, ia mengurangi kontribusi tersebut dari radiasi yang sebenarnya diukur oleh Fermi.
Hasilnya adalah pancaran sisa sinar gamma, dengan energi sekitar 20 gigaelektron volt – nilai yang sesuai dengan kisaran energi yang diharapkan dari partikel WIMP yang dapat memusnahkan dirinya sendiri, kata peneliti, yang mempertimbangkan sinyal ini. “kandidat radiasi materi gelap paling menjanjikan yang diketahui hingga saat ini”.
Bahkan jika Totani bereaksi skeptis terhadap hasil yang diperolehnya, para ahli lain juga menyerukan kehati-hatian. Francesca Calore, dari Pusat Penelitian Ilmiah Nasional di Annecy, Perancis, menganggap bahwa hasil ini layak untuk dipelajari secara mendalam, namun memperingatkan bahwa “prematur” sudah mengasosiasikannya dengan materi gelap. Memodelkan secara akurat semua sumber sinar gamma “normal” di Bima Sakti sangatlah sulit, dan model yang digunakan belum diuji hingga batasnya.
Silvia Manconi, dari Sorbonne, berbagi keraguannya dan menekankan bahwa sinyal setara belum teramati di wilayah lain di mana materi gelap juga diperkirakan terjadi, seperti galaksi katai tertentu yang merupakan satelit Bima Sakti. Ini adalah ketidakhadiran yang harus dijelaskan.
Anthony Brown, dari Universitas Durham, Inggris, mengingat bahwa untuk mengkonfirmasi sinyal jenis ini, diperlukan data referensi silang dari berbagai bentuk radiasi, seperti gelombang radio dan neutrino, untuk menyingkirkan kemungkinan penyebab lainnya.
Totani menegaskan, penafsirannya masih ada sementara. Dia mengatakan bahwa ketika dia melihat kemungkinan sinyal untuk pertama kalinya, dia bereaksi dengan skeptis dan baru mendapatkan kepercayaan diri setelah meninjau perhitungan secara menyeluruh. Hipotesis ini menarik, namun para ilmuwan menekankan bahwa masih terlalu dini untuk menarik kesimpulan yang pasti.
Baru bulan lalu, ZAP melaporkan, peneliti lain diidentifikasi yang bisa menjadi petunjuk meyakinkan dalam perburuan yang sedang berlangsung untuk membuktikan keberadaan materi gelap, di belajar diterbitkan di Surat Tinjauan Fisik.
