6 hours ago
4
Ilustrasi satelit CosmoCube karya seniman.(Dok.Surrey Space Technology Ltd.)
PARA ilmuwan menyiapkan cara baru untuk mengungkap jejak dari masa awal semesta dengan memanfaatkan sisi jauh Bulan. Tim peneliti berencana menempatkan sebuah satelit berukuran kira-kira sebesar koper ke orbit Bulan. Satelit bernama CosmoCube itu akan memanfaatkan kondisi sisi jauh Bulan yang terlindung dari berbagai gangguan radio dari Bumi untuk mencari sinyal yang berasal dari alam semesta awal.
CosmoCube akan mencari sinyal radio yang dikenal sebagai garis 21 sentimeter atau 21cm. Sinyal tersebut berasal dari atom hidrogen netral yang memenuhi alam semesta pada masa awal.
Sinyal 21cm menjadi penting karena panjang gelombangnya berubah akibat pemuaian alam semesta. Semakin tua sinyal yang diamati, semakin besar pergeseran merah atau redshift yang dialaminya sehingga panjang gelombangnya menjadi lebih panjang.
Dengan melacak sinyal tersebut, para peneliti berharap dapat mengetahui bagaimana kondisi alam semesta dari waktu ke waktu setelah Big Bang.
“Hal utama yang kami lacak dengan melihat sinyal ini adalah berapa suhu fisik gas selama alam semesta awal,” kata Profesor Eloy de Lera Acedo, penulis utama penelitian dari Laboratorium Cavendish, Universitas Cambridge.
Para peneliti menggambarkan sinyal 21cm seperti sebuah termometer kosmik. Pengukurannya diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai kondisi gas pada periode yang sangat awal dalam sejarah alam semesta.
Pengamatan tersebut mencakup periode yang dikenal sebagai zaman kegelapan kosmik, yang dimulai sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang. Penelitian kemudian dapat mengikuti perkembangan alam semesta hingga kemunculan bintang dan galaksi pertama dalam periode yang disebut fajar kosmik.
Pengamatan juga diharapkan dapat memberikan informasi hingga berakhirnya zaman reionisasi, sekitar satu miliar tahun setelah Big Bang.
“Suhu gas dipengaruhi oleh hal-hal yang terjadi di alam semesta pada saat itu,” ujar de Lera Acedo.
Tidak hanya suhu, bentuk dan kekuatan sinyal 21cm juga diperkirakan dapat memberikan petunjuk mengenai materi gelap. Komponen misterius yang tidak dapat dilihat secara langsung tersebut diperkirakan menyusun sebagian besar materi di alam semesta.
Karena itu, pengukuran sinyal 21cm dapat menjadi salah satu cara bagi para ilmuwan untuk mempelajari sifat materi gelap sekaligus memahami proses yang membentuk struktur alam semesta.
Sisi Jauh Bulan
Upaya mendeteksi garis 21cm sebelumnya telah dilakukan menggunakan instrumen berbasis Bumi. Namun, sinyal yang dicari sangat lemah sehingga mudah tertutup oleh gangguan radio buatan manusia.
Sinyal dari radio FM, komunikasi pesawat, satelit, hingga berbagai perangkat elektronik dapat menghasilkan interferensi yang mengganggu pengamatan. Selain itu, ionosfer Bumi juga menjadi salah satu sumber gangguan yang menyulitkan ilmuwan memperoleh sinyal dari alam semesta awal.
Sisi jauh Bulan menawarkan lingkungan yang lebih tenang. Ketika satelit berada di balik Bulan, benda langit tersebut dapat bertindak sebagai pelindung alami dari sebagian besar gangguan radio yang berasal dari Bumi.
Kondisi itu membuat sisi jauh Bulan menjadi salah satu lokasi yang dianggap ideal untuk astronomi radio frekuensi rendah.
Meski demikian, pengamatan garis 21cm bukan perkara mudah. Tim teleskop EDGES (Experiment to Detect the Global EoR Signature) di Australia sebelumnya mengklaim menemukan sinyal yang berkaitan dengan periode tersebut, tetapi hasilnya masih menjadi bahan perdebatan di kalangan ilmuwan.
Tim CosmoCube memperkirakan misi tersebut akan berlangsung selama sekitar dua tahun. Proyek ini diproyeksikan membutuhkan biaya sedikit di bawah £50 juta.
De Lera Acedo memperkirakan peluncuran CosmoCube dapat dilakukan sekitar lima tahun dari sekarang. Proyek tersebut telah menerima pendanaan lebih dari £2 juta dari Badan Antariksa Inggris.
Profesor Phil Bull dari Jodrell Bank Centre for Astrophysics, yang tidak terlibat dalam proyek tersebut, menyambut rencana misi CosmoCube. Menurutnya, pengukuran yang dilakukan CosmoCube dapat membantu ilmuwan memahami proses penting yang terjadi setelah zaman kegelapan kosmik, termasuk proses yang akhirnya memicu terbentuknya bintang dan galaksi pertama.
Namun, CosmoCube bukan satu-satunya proyek yang memburu sinyal tersebut. Bull memperingatkan bahwa sejumlah misi Bulan lain juga tengah direncanakan dan mungkin mencapai lokasi tersebut lebih dahulu. Kekhawatirannya, misi-misi tersebut justru dapat membawa perangkat yang menghasilkan gangguan radio buatan manusia.
Kondisi itu berpotensi mengganggu lingkungan radio yang sejak awal ingin dimanfaatkan CosmoCube.
“Yang lebih mengkhawatirkan, misi bulan lain yang direncanakan mungkin membawa serta jenis gangguan radio yang dihasilkan manusia yang justru ingin dihindari oleh misi ini,” kata Bull. (H-4)
