Dalam sebuah model kosmologi terbaru, dua ide paling eksentrik dalam fisika kontemporer digabungkan untuk menjelaskan sifat materi gelap, zat tak terlihat yang menyusun sekitar 85 persen dari seluruh materi di alam semesta. Untuk memahaminya, kita perlu melihat melampaui Big Bang yang kita kenal dan mempertimbangkan dua konsep yang jarang bertemu: alam semesta siklik dan lubang hitam primordial.
Memahami Multiverse yang Berbeda
Ada berbagai versi dari “multiverse”. Model yang paling populer—seperti dalam Sinematik Marvel—mengusulkan bahwa ada sebanyak alam semesta seperti kemungkinan yang ada, dengan versi realitas ini bersifat paralel. Namun, fisika menawarkan sesuatu yang lebih rasional dan konsisten secara matematis: pantulan kosmik.
Dalam model ini, alam semesta tidak lahir dari singularitas, tetapi mengalami ekspansi, kontraksi, dan kemudian kembali mengembang dalam siklus tanpa akhir. Setiap “alam semesta” tidak bersifat paralel, melainkan berurutan—artinya, satu muncul dari puing-puing alam semesta sebelumnya.
Apakah Sesuatu Bisa Bertahan?
Apakah mungkin ada sesuatu yang dapat bertahan setelah akhir alam semestanya dan berlanjut ke yang berikutnya? Menurut sebuah makalah yang diterbitkan dalam Physical Review D, jawabannya adalah ya. Penulis Enrique Gaztanaga, seorang profesor riset di Institut Ilmu Antariksa di Barcelona, menunjukkan bahwa struktur yang lebih besar dari sekitar 90 meter dapat melewati kolaps terakhir dari sebuah alam semesta dan bertahan dalam pantulan. “Relik” ini tidak hanya akan bertahan, tetapi juga dapat menjadi benih bagi pembentukan struktur raksasa yang tidak dapat dijelaskan yang diamati pada tahap awal alam semesta saat ini. Selain itu, mereka bisa menjadi kunci untuk memahami materi gelap.
Alternatif untuk Materi Gelap
Selama beberapa dekade, penjelasan dominan untuk materi gelap adalah bahwa ia terdiri dari partikel yang tidak diketahui. Namun, setelah bertahun-tahun eksperimen tanpa deteksi langsung, fisikawan mulai mengeksplorasi alternatif. Salah satunya mengusulkan bahwa materi gelap bukanlah partikel eksotis, tetapi populasi besar dari lubang hitam kecil yang selama ini terabaikan.
Ide ini menarik, tetapi memiliki masalah serius. Agar lubang hitam ini dapat menjelaskan materi gelap, mereka harus ada sejak momen-momen awal alam semesta, jauh sebelum bintang-bintang pertama dapat terbentuk. Walaupun ada indikasi bahwa objek-objek ini mungkin ada, mekanisme fisik yang meyakinkan untuk menjelaskan asal-usulnya masih kurang.
Alam Semesta yang Lahir dengan Lubang Hitam
Di sinilah model baru yang diajukan Gaztanaga bersinar. Jika pantulan kosmik memungkinkan struktur yang kompak untuk bertahan dari kolaps alam semesta sebelumnya, maka alam semesta saat ini sudah terlahir dengan lubang hitam yang sudah ada sebelumnya. Lubang hitam ini tidak perlu dihasilkan oleh fluktuasi ekstrem atau proses inflasi yang disetel dengan sangat tepat, melainkan sudah ada sejak momen pertama.
Asumsi ini memiliki potensi untuk memecahkan dua teka-teki sekaligus: asal usul lubang hitam dan sifat materi gelap. Jika model ini benar, materi gelap tidak akan menjadi misteri dari alam semesta awal, melainkan warisan dari kosmos yang mendahului kita.
Kesimpulan
“Banyak pekerjaan yang harus dilakukan,” kata Gaztanaga, yang juga seorang peneliti di Institut Kosmologi dan Gravitasi di Universitas Portsmouth, dalam sebuah artikel untuk The Conversation. “Ide-ide ini harus diuji terhadap data—mulai dari latar belakang gelombang gravitasi hingga survei galaksi dan pengukuran presisi dari latar belakang gelombang mikro kosmik.”
“Namun kemungkinan ini sangat dalam,” tambahnya. “Alam semesta mungkin tidak hanya dimulai sekali, tetapi mungkin telah memantul. Dan struktur gelap yang membentuk galaksi kita hari ini bisa jadi adalah relik dari masa sebelum Big Bang.”