Oleh:
Ramin Skibba
Materi gelap adalah hal yang paling tidak pernah ditemukan fisikawan
di mana-mana: inilah waktunya untuk mempertimbangkan penjelasan
alternative. Pada tahun 1969, astronom Amerika Vera Rubin bingung dengan
pengamatannya terhadap Galaksi Andromeda yang luas, tetangga terbesar
Bima Sakti. Saat dia memetakan lengan spiral bintang yang berputar
melalui spektrum yang diukur dengan hati-hati di Kitt Peak National
Observatory dan Lowell Observatory, keduanya di Arizona, dia melihat
sesuatu yang aneh: bintang-bintang di pinggiran galaksi tampak mengorbit
terlalu cepat. Begitu cepat sehingga seharusnya melepaskan diri dari
galaxy Andromeda dan terbang ke surga. Namun bintang yang berputar tetap
berada di tempatnya.
Penelitian Rubin, yang ia kembangkan ke lusinan galaksi spiral
lainnya, menyebabkan dilema yang dramatis: apakah ada lebih banyak
materi di luar sana, yang gelap dan tersembunyi dari pandangan tetapi
mengikat galaksi bersama-sama dengan tarikan gravitasinya, atau
gravitasi entah bagaimana bekerja sangat berbeda dari skala besar
galaksi yang diperkirakan para ilmuwan sebelumnya.
Penemuannya yang berpengaruh ini tidak pernah membuat Rubin
mendapatkan Hadiah Nobel, tetapi para ilmuwan mulai mencari tanda-tanda
materi gelap di mana-mana, di sekitar bintang dan awan gas, dan di
antara struktur terbesar di galaksi di alam semesta. Pada 1970-an,
astrofisikawan Simon White di Universitas Cambridge berpendapat bahwa
dia bisa menjelaskan konglomerasi galaksi dengan model di mana sebagian
besar materi Semesta gelap, jauh melebihi jumlah atom di semua bintang
di langit. Dalam dekade berikutnya, White dan yang lainnya membangun
penelitian itu dengan mensimulasikan dinamika partikel materi gelap
hipotetis di komputer yang tidak terlalu ramah pengguna saat itu.
Namun terlepas dari kemajuan tersebut, selama setengah abad terakhir,
tidak ada yang pernah secara langsung mendeteksi satu partikel materi
gelap. Berulang kali, materi gelap telah menolak untuk ditemukan,
seperti bayangan sekilas di dalam hutan. Setiap kali fisikawan mencari
partikel materi gelap dengan eksperimen yang kuat dan sensitif di dalam
tambang yang ditinggalkan dan di Antartika, dan setiap kali mereka
mencoba memproduksinya dalam akselerator partikel, mereka kembali dengan
tangan kosong. Untuk sementara, fisikawan berharap menemukan jenis
materi teoretis yang disebut partikel masif yang berinteraksi lemah
(WIMPs), tetapi pencariannya berulang kali ini belum menghasilkan
apa-apa.