Para astronom telah menemukan bukti bahwa energi gelap mungkin berevolusi daripada tetap konstan, menantang model kosmologis Einstein yang telah lama berdiri. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa model energi gelap yang bervariasi waktu lebih cocok dengan data observasi, berpotensi mengubah pemahaman kita tentang nasib alam semesta. Peneliti dari Universitas Chicago menganalisis data dari survei utama untuk mendukung ide ini.
Energi gelap, yang mendorong percepatan ekspansi alam semesta dan menyusun sekitar 70 persen dari kosmos, selama ini dijelaskan sebagai sifat konstan dari ruang kosong, mirip dengan konstanta kosmologis Einstein yang diusulkan lebih dari satu abad lalu. Namun, pengamatan terbaru mendorong penilaian ulang.
Tahun lalu, data dari Dark Energy Survey (DES) dan Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) menunjukkan bahwa energi gelap mungkin bersifat dinamis. Hal ini dibangun di atas minat awal dari tahun 1990-an, tetapi dataset yang kuat seperti dari supernova, osilasi akustik barion, dan latar belakang radiasi mikro kosmik—yang dikumpulkan oleh DES, DESI, dan Planck—menunjukkan ketidaksesuaian dengan model konstan. "Ini akan menjadi indikasi pertama kami bahwa energi gelap bukan konstanta kosmologis yang diperkenalkan oleh Einstein lebih dari 100 tahun lalu, melainkan fenomena dinamis baru," kata Josh Frieman, Profesor Emeritus Astronomi dan Astrofisika di Universitas Chicago.
Dalam sebuah studi yang diterbitkan pada September di Physical Review D, Frieman dan NASA Hubble Fellow Anowar Shajib menggabungkan data dari DES, DESI, Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Time-Delay COSMOgraphy, Planck, dan Atacama Cosmology Telescope. Analisis mereka menemukan bahwa model energi gelap yang berevolusi, berdasarkan partikel aksion ultra-ringan, lebih cocok dengan pengamatan. Aksion-aksion ini, yang diprediksi pada tahun 1970-an untuk interaksi kuat dan sekarang menjadi kandidat untuk materi gelap, akan berperilaku sebagai energi gelap dalam bentuk ultra-ringan. Data menunjukkan bahwa kepadatan energi gelap telah menurun sekitar 10 persen selama beberapa miliar tahun terakhir, tetap konstan pada awal sejarah kosmik sebelum perlahan menurun.
Implikasinya mendalam. Seperti yang dijelaskan Shajib, energi gelap yang berevolusi berarti kepadatannya berubah seiring waktu, berpotensi memperlambat percepatan alam semesta. Model mereka memprediksi "Big Freeze," di mana ekspansi berlanjut tetapi mengarah ke alam semesta yang dingin dan gelap, menghindari ekstrem seperti Big Rip atau Big Crunch.
Survei masa depan, termasuk DESI dan Legacy Survey of Space and Time (LSST) dari Observatorium Vera Rubin, dapat mengonfirmasi apakah energi gelap berevolusi. Frieman mencatat kegembiraan: setelah dua dekade data yang mendukung kekekalan, petunjuk perubahan ini dapat membentuk ulang fisika fundamental.