Penelitian terbaru menggunakan data Teleskop SInar-X Chandra milik NASA dan Teleskop XMM-Newton milik ESA memperlihatkan bahwa energi gelap mungkin mengalami variasi dalam skala waktu kosmik.
Ilustrasi artis di atas dapat membantu menjelaskan bagaimana astronom menelusuri pengaruh energi gelap hingga 1 miliar tahun setelah Dentuman Besar dengan menentukan jarak quasar, lubang hitam yang bertumbuh dengan pesat dan bersinar sangat terang.
Energi gelap pertama kali ditemukan sekitar 20 tahun lalu lewat pengukuran jarak supernova. Saat itu, energi gelap dianggap sebagai gaya, atau energi, yang merambat dalam ruang dan menyebabkan percepatan pemuaian alam semesta. Melalui cara ini, astronom dapat menelusuri pengaruh energi gelap hingga sekitar 9 miliar tahun lalu.
Hasil terbaru terkait perilaku energi gelap berhasil diketahui dari pengembangan metode baru dalam penentuan jarak 1598 quasar. Dengan mengetahui jarak quasar, para astronom bisa mengetahui pengaruh energi gelap pada alam semesta dini hingga ke masa sekarang.
Metode baru ini menggunakan data cahaya ultraungu dan sinar-X untuk mengestimasi jarak quasar.
Quasar yang merupakan piringan materi di sekeliling lubang hitam supermasif di pusat galaksi biasanya memancarkan energi pada panjang gelombang ultraungu (warna biru pada gambar).
Sebagian foton ultraungu bertumbukan dengan elektron di dalam awan gas panas (warna kuning pada gambar) di atas dan bawah piringan, dan tumbukan ini meningkatkan energi foton dari ultraungu menjadi sinar-X. Interaksi ini menghasilkan korelasi antara jumlah energi ultraungu yang teramati dengan radiasi sinar-X. Akan tetapi, hubungan ini bergantung pada luminositas quasar, yaitu jumlah radiasi yang dihasilkannya.
Melalui metode ini, quasar menjadi ‘lilin penentu jarak’. Jadi, ketika luminositas diketahui, jarak quasar dapat ditentukan. Hal ini dimungkinkan karena jumlah radiasi yang teramati tergantung pada jauh dekatnya quasar.
Para astronom mengumpulkan data pada panjang gelombang ultraungu dari 1598 quasar untuk mencari hubungan antara radiasi ultraungu dengan sinar-X yang dipancarkan quasar. Informasi ini lantas digunakan untuk mempelajari laju pemuaian alam semesta dini, yang membawa para astronom menemukan bukti bahwa jumlah energi gelap bertambah seiring waktu.
Karena metode ini merupakan cara baru, para astronom membutuhkan langkah ekstra untuk bisa meyakini bahwa teknik ini memberikan hasil yang dapat dipercaya. Mereka menunjukkan bahwa hasil dari teknik ini cocok dengan hasil yang diperoleh dari pengukuran supernova yang terjadi dalam 9 miliar tahun terakhir.
Dengan demikian, para astronom bisa merekomendasikan metode ini sebagai salah satu cara untuk memahami energi gelap dengan quasar sebagai lilin penentu jarak. Jika demikian, kita bisa menelusuri jarak quasar sampai kea lam semesta yang lebih muda lagi, karena quasar merupakan objek yang sangat terang.
Sumber: Chandra Observatory / NASA
