Ilmuwan Usulkan Teori Baru Dark Matter: Lubang Hitam Mini dan Cakrawala Kosmik

Ilustrasi(NASA Science)

MATERI gelap atau dark matter masih menjadi misteri di alam semesta. Zat ini diperkirakan menyusun sekitar 27% alam semesta, jauh lebih banyak dibanding materi biasa yang hanya 5%. Meskipun begitu, hingga saat ini manusia masih belum tahu apa sebenarnya dark matter ini.

Selama puluhan tahun, para ilmuwan mencari dark matter dalam bentuk partikel yang disebut WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), tetapi pencarian itu belum membuahkan hasil. Kini, profesor fisika teoretis dari University of California, San Diego, Stefano Profumo, menawarkan dua teori baru yang berbeda untuk menjelaskan tentang dark matter.

Teori pertama berkaitan dengan apa yang disebut “sektor gelap”, yaitu semacam dunia cermin yang partikel-partikelnya berinteraksi melalui gaya-gaya yang tidak dirasakan oleh materi biasa. 

Dalam dunia ini, ada “baryon gelap” yang mirip proton atau neutron, tetapi lebih masif. Profumo menjelaskan, baryon gelap ini bisa runtuh karena gravitasi membentuk lubang hitam mini, yang kemudian bisa tersebar di alam semesta dan berperan sebagai materi gelap.

Lubang hitam juga memiliki fenomena bernama Radiasi Hawking. Radiasi Hawking merupakan pelepasan partikel dari tepi lubang hitam secara perlahan menguap. Profumo mengatakan lubang hitam mini yang terbentuk dari jenis baryon gelap tertentu memiliki sifat khusus yang memenuhi syarat tertentu. Proses Radiasi Hawking dapat terhambat sehingga lubang hitam tersebut tetap bertahan dan berperan sebagai materi gelap.

Teori kedua Profumo memanfaatkan konsep Radiasi Hawking juga, tetapi dengan cara berbeda. Ia menyoroti periode awal alam semesta, ketika setelah ledakan besar (Big Bang) terjadi mini-inflasi kedua. 

Masa ini membentuk “cakrawala kosmik” yang serupa dengan batas sebuah lubang hitam, di mana segala sesuatu di luarnya tidak lagi terhubung dengan kita. Energi dari Radiasi Hawking pada cakrawala kosmik itu bisa berubah menjadi partikel-partikel penyusun materi gelap.

Profumo menekankan bahwa kedua teori ini hanya kemungkinan yang membuka perspektif baru. Tujuannya adalah memahami seberapa luas dan beragam kemungkinan materi gelap agar lebih mudah dicocokkan dengan sifat yang teramati. 

Hipotesis sektor gelap dan lubang hitam ini diterbitkan pada 9 Mei 2025 di jurnal Physical Review D, sementara model cakrawala kosmiknya diterbitkan pada 8 Juli 2025.

Meski masih misteri, materi gelap tetap memegang peran penting dalam membentuk galaksi dan struktur alam semesta. Semakin banyak teori dan eksperimen dikembangkan, semakin besar peluang ilmuwan memahami rahasia materi gelap yang telah menjadi teka-teki selama hampir satu abad. (Space/Z-2)