Model baru yang menjelaskan asal muasal Big Bang

(Dan Tri) - Kita masih percaya bahwa alam semesta bermula dari Big Bang, tetapi tidak ada penjelasan yang meyakinkan tentang penyebab peristiwa ini. Sebuah model baru mungkin telah menjawab pertanyaan ini.

Teori inflasi kosmik menjelaskan bahwa alam semesta dimulai dengan Big Bang, tetapi tidak seorang pun tahu apa yang menyebabkan Big Bang (foto: Gremlin/Getty Images).

Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah mengandalkan teori alam semesta inflasi untuk menjelaskan bagaimana alam semesta bermula dan mengapa bentuknya seperti sekarang. Teori ini menyatakan bahwa, hanya beberapa detik setelah Big Bang, alam semesta mengembang dengan kecepatan yang tak terbayangkan.

Meskipun mendapat dukungan luas, teori ini masih menghadapi masalah utama: tidak ada yang tahu persis apa yang menyebabkan Big Bang. Banyak hipotesis telah diajukan, tetapi sejauh ini belum ada penjelasan yang meyakinkan.

Dari sana, sekelompok peneliti memutuskan untuk menemukan jawaban atas asal usul alam semesta pada tingkat paling dasar. Mereka mencetuskan sebuah ide berani: gelombang gravitasi bisa menjadi kunci untuk mengungkap Big Bang.

Penelitian yang diterbitkan pada bulan Juli 2025 di jurnal Physical Review milik American Physical Society, berjudul “Inflasi Tanpa Ekspansi,” dilakukan oleh empat ilmuwan untuk mengusulkan model Big Bang baru yang dapat menjelaskan pembentukan alam semesta tanpa bergantung pada asumsi partikel materi misterius.

Alam semesta dapat berakhir dalam tiga cara: membeku, hancur berkeping-keping, atau runtuh ( Video : Luar Angkasa).

Riak kecil dalam ruang-waktu, yang disebut gelombang gravitasi, mungkin telah menciptakan osilasi awal yang memunculkan galaksi dan bintang, menurut tim tersebut.

Perhitungan menunjukkan bahwa proses ini sangat sesuai dengan data pengamatan astronomi, dan menjelaskan transisi dari periode ekspansi cepat ke periode penuh radiasi energetik di alam semesta seperti yang kita kenal sekarang.

Singkatnya, model ini menawarkan kemungkinan untuk menjelaskan perluasan alam semesta tanpa mendalilkan partikel baru, membuka pendekatan yang sama sekali berbeda untuk memahami asal usul alam semesta.

Bagaimana model ini muncul?

Terlalu banyak fleksibilitas dalam sains dapat menyulitkan para ilmuwan untuk menentukan apakah suatu model memprediksi sesuatu atau hanya menangkap heuristik berdasarkan data yang diamati, dan keunggulan model baru berupa kesederhanaan dan kurangnya parameter bebas "adalah kuncinya," kata peneliti Daniele Bertacca (foto: Triff/Shutterstock).

Para ilmuwan telah mengambil langkah berbeda dengan beralih ke fisika kuantum, alih-alih terus mengandalkan model kosmologi tradisional. Mereka berfokus pada penjelasan bagaimana riak-riak kecil dalam ruang-waktu, yang dikenal sebagai gelombang gravitasi, dapat secara alami menciptakan fluktuasi kepadatan yang membentuk struktur alam semesta saat ini.

Tim tersebut menduga bahwa riak-riak ini bisa jadi merupakan efek tingkat kedua dari gelombang gravitasi itu sendiri, yang kemudian menyebar ke mana-mana, membantu membentuk bintang, galaksi, dan segala sesuatu yang kita amati di langit malam.

Mereka juga mempertimbangkan ketidakstabilan inheren alam semesta awal dan berhipotesis bahwa alam semesta mungkin telah ada dua kali lebih lama dari perkiraan saat ini. Ketidakstabilan tersebut, menurut tim, dapat menyebabkan berakhirnya ekspansi, yang menyebabkan alam semesta menjadi keadaan yang dipenuhi radiasi, seperti yang kita lihat saat ini.

Profesor Daniele Bertacca (Universitas Padova, Italia), salah satu penulis karya tersebut, mengatakan: "Teori yang didasarkan pada gelombang gravitasi, bukan teori alam semesta yang mengembang, bisa menjadi kunci untuk mengungkap asal usul alam semesta."

Implikasi bagi model Big Bang di masa depan

Jika pengamatan dan penelitian di masa depan terus mengonfirmasi keakuratan model baru ini, ini akan menjadi penemuan inovatif dalam pemahaman kita tentang teori Big Bang dan asal usul alam semesta (foto: Rbkomar/Getty Images).

Model baru ini berfokus pada riak dalam ruang-waktu yang dapat memicu pembentukan galaksi dan struktur kosmik, dan konsisten dengan apa yang diamati manusia di alam semesta saat ini, kata para peneliti.

Jika pengamatan dan data di masa depan terus mengonfirmasi model tersebut, ini bisa menjadi penemuan yang sangat penting dalam memahami teori Big Bang dan asal usul alam semesta.

Profesor Raúl Jiménez, Universitas Barcelona (Spanyol), ketua tim peneliti, menekankan bahwa kombinasi pemahaman mendalam tentang gravitasi dan fisika kuantumlah yang memperkuat kelayakan model tersebut. Menurutnya, teori baru ini tidak perlu mengasumsikan fenomena ekspansi kosmik, tetapi tetap mampu menjelaskan struktur yang ada.

“Model ini dibangun dengan cara yang minimalis dan jelas, menyediakan kerangka kerja yang solid untuk pengujian dan prediksi di masa mendatang,” ujarnya.

Profesor Daniele Bertacca (Universitas Padova, Italia) menambahkan bahwa model ini sangat berharga bagi bidang kosmologi.

"Seperti model teoretis lainnya, kita perlu memvalidasinya dengan pengukuran dan observasi yang terverifikasi, mulai dari data eksperimen di Bumi hingga observasi luar angkasa," ujarnya. "Riak-riak gravitasi ini berinteraksi, semakin kompleks seiring waktu, dan menghasilkan prediksi yang dapat dibandingkan dengan data nyata."

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-hoan-toan-moi-giai-thai-nguon-goc-cua-big-bang-20251024000138373.htm