Apa itu Alam Semesta yang Mempercepat?

Ketika seseorang melihat ke langit malam modern, pemandangan bintang yang dia lihat berbeda dari yang terlihat ribuan tahun yang lalu. Ini karena setiap bintang yang terlihat dari Bumi sebenarnya bergerak menjauh dari planet ini. Penelitian telah menunjukkan bahwa tata surya kita adalah bagian dari alam semesta yang semakin cepat, di mana setiap bintang bergerak keluar dari titik pusat dengan kecepatan yang terus meningkat.

Pada 1920-an, fisikawan dan astronom memperdebatkan teori Big Bang. Konsep ini menetapkan bahwa semua materi di alam semesta pada awalnya terkandung dalam bentuk tunggal yang sangat padat yang mengembang ke luar untuk menciptakan alam semesta dalam peristiwa yang disebut Big Bang. Pertanyaan apakah ekspansi awal ini berakhir atau sedang berlangsung belum terjawab secara pasti saat itu. Kemudian, pada tahun 1929, astronom Edwin Hubble menjawab pertanyaan ini ketika ia mengembangkan cara untuk mengukur pergerakan bintang dengan menganalisis spektrum cahaya yang dipancarkannya.

Hubble mengamati pergeseran merah – atau perubahan cahaya berwarna merah yang dipancarkan oleh bintang – dalam analisis spektralnya, yang menunjukkan bahwa bintang-bintang bergerak menjauh dari tata surya dengan kecepatan yang meningkat. Sebaliknya, pergeseran biru akan berarti bahwa bintang-bintang sebenarnya bergerak lebih dekat ke Bumi. Analisisnya menunjukkan bahwa, tidak hanya setiap bintang yang berakselerasi menjauh dari Matahari, tetapi semakin jauh sebuah bintang, semakin cepat pula percepatannya. Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa ini tidak unik untuk bintang-bintang di sekitar Bumi, tetapi bahwa setiap bintang di alam semesta yang dapat diamati, termasuk Matahari, berakselerasi menjauh dari titik pusat. Perilaku bintang-bintang yang berakselerasi ke luar ini membuat para ilmuwan menggambarkan kita sebagai alam semesta yang berakselerasi.

Ada dua gagasan ilmiah yang dominan mengenai perilaku alam semesta yang berakselerasi. Salah satunya adalah mengikuti pola berosilasi. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta mulai mengembang ke luar setelah Big Bang, tetapi akan melambat saat gravitasi alam semesta mengambil alih momentum percepatannya. Kemudian gerakan ke luar akan terhenti dan semua materi di alam semesta akan mulai ditarik kembali ke pusat. Dalam apa yang disebut Big Crunch, semua materi di alam semesta pada akhirnya akan mengembun kembali ke keadaan yang sangat padat seperti sebelum Big Bang.

Gagasan lain tentang nasib alam semesta yang mempercepat dikenal sebagai ekspansi tak terbatas, yang berteori bahwa gerakan yang diciptakan oleh Big Bang tidak pernah berakhir. Dengan kata lain, semua materi di alam semesta akan terus mengembang keluar sepanjang waktu dan tidak pernah ditarik kembali oleh gravitasi. Para pendukungnya, dan beberapa yang mempelajari model Big Bang, percaya bahwa ini sebagian disebabkan oleh sesuatu yang disebut energi gelap. Meskipun sifat dan mekanisme energi misterius ini masih belum sepenuhnya dipahami, diketahui bahwa hal itu menyebabkan bintang dan materi antarbintang lainnya terus berakselerasi dan lolos dari tarikan gravitasi inersia.