WASHINGTON - Para ilmuwan yang bekerja dalam kolaborasi internasional telah melacak bagaimana struktur kosmos telah tumbuh selama 11 miliar tahun terakhir, memberikan pengujian paling tepat hingga saat ini tentang bagaimana gravitasi berperilaku pada skala yang sangat besar.

Apa yang mereka temukan adalah bahwa ia bertindak seperti yang diprediksi oleh fisikawan Albert Einstein dalam teori relativitas umum tahun 1915-nya yang inovatif.

Penemuan yang diumumkan pada hari Selasa adalah bagian dari studi selama bertahun-tahun tentang sejarah kosmos yang berfokus pada energi gelap, gaya tak terlihat dan misterius yang mempercepat perluasan alam semesta yang sedang berlangsung.

Para peneliti menggunakan pengamatan selama setahun oleh Dark Energy Spectroscopy Instrument (DESI) di Kitt Peak National Observatory di Arizona, yang dapat menangkap cahaya dari 5.000 galaksi secara bersamaan.

Gravitasi adalah salah satu gaya fundamental alam semesta. Teori Einstein menghubungkan ruang, waktu, dan gravitasi. Teori ini menyatakan bahwa konsentrasi massa dan energi melengkungkan struktur ruang-waktu, memengaruhi gerakan apa pun yang lewat di dekatnya.

"Teori relativitas umum Einstein menggambarkan gerakan benda-benda masif dalam medan gravitasi yang diciptakannya. Teori ini merupakan salah satu teori fisika paling sukses yang kita miliki. Namun, penemuan alam semesta yang semakin cepat ini memunculkan saran bahwa mungkin relativitas umum perlu dimodifikasi," kata kosmolog Universitas Michigan Dragan Huterer, salah satu pemimpin kelompok kerja yang menafsirkan data kosmologi DESI.

Namun, temuan DESI yang baru mengungkapkan bahwa gravitasi berperilaku seperti yang diramalkan Einstein.

Peristiwa Big Bang 13,8 miliar tahun yang lalu mengawali alam semesta, dan terus meluas sejak saat itu. Para ilmuwan pada tahun 1998 mengungkapkan bahwa perluasan ini sebenarnya semakin cepat, dengan energi gelap sebagai alasan yang dihipotesiskan.

Temuan DESI yang baru difokuskan pada pertumbuhan apa yang disebut struktur kosmik, yang berasal dari saat alam semesta berusia sekitar 20% dari usianya saat ini.

Ini merujuk pada organisasi materi berskala besar, dengan galaksi, gugus galaksi, dan bahkan supergugus galaksi yang lebih besar tidak terdistribusi secara acak di alam semesta, melainkan membentuk jaringan kosmik - jaringan filamen dan dinding yang saling terkait - dengan rongga yang sangat besar di antaranya.

Struktur ini dihasilkan dari tarikan gravitasi materi di seluruh kosmos.

Analisis baru ini didasarkan pada pengamatan DESI terhadap hampir 6 juta galaksi dan inti bercahayanya, yang berasal dari 11 miliar tahun yang lalu.

Pada bulan April, para ilmuwan DESI mengungkap peta tiga dimensi kosmos terbesar dan mengumumkan temuan yang menunjukkan bahwa energi gelap mungkin bukan gaya yang tidak dapat diubah, melainkan gaya yang dinamis dan berevolusi seiring waktu. Temuan tersebut difokuskan pada fitur khusus tentang bagaimana galaksi mengelompok. Analisis baru memperluas cakupan.

"Data DESI kami menunjukkan bahwa data tersebut sesuai dengan teori gravitasi Einstein tetapi masih mendukung energi gelap yang dinamis - dan menemukan hal ini secara bersamaan merupakan hal baru," kata astrofisikawan Mustapha Ishak-Boushaki dari Universitas Texas di Dallas, salah satu pemimpin kelompok kerja tersebut.

"Energi gelap tampaknya bersifat dinamis dan melemah. Hal itu mengubah masa depan evolusi alam semesta, yang tidak perlu terus-menerus mengalami percepatan dalam perluasannya," tambah Ishak-Boushaki. "Petunjuk kuat bahwa energi gelap bersifat dinamis merupakan temuan terpenting sejak penemuan percepatan kosmik pada tahun 1998."

Isi alam semesta meliputi materi biasa - bintang, planet, gas, debu, dan semua hal yang dikenal di Bumi, termasuk manusia dan popcorn - serta materi gelap, yang merupakan materi tak kasat mata yang mungkin membentuk sekitar 27% kosmos, dan energi gelap, yang mungkin mencakup 68% kosmos.

"Energi gelap bertanggung jawab atas percepatan perluasan alam semesta. Sifat fisik energi gelap saat ini belum diketahui," kata Huterer. Temuan baru ini tampaknya menguatkan model standar kosmologi terkini yang mencakup teori relativitas umum.

"Memverifikasi apakah model standar memang model yang benar merupakan hal yang paling utama dalam penelitian kosmologi," kata Huterer.

Kolaborasi DESI melibatkan lebih dari 900 peneliti dari lebih dari 70 lembaga di seluruh dunia, yang dikelola oleh Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley milik Departemen Energi AS. Penelitian baru ini dipublikasikan di arXiv, repositori online opens new tab sebelum tinjauan sejawat.