Euclid, Teleskop untuk Mengungkap Materi Gelap

Alam semesta dipenuhi dengan gaya gravitasi misterius yang disebut berasal dari materi yang tidak terlihat. Teleskop Euclid yang segera diluncurkan akan mengungkap keberadaan materi gelap atau energi gelap itu.

Untuk mengungkap materi gelap (dark matter) dan energi gelap (dark energy), Badan Antariksa Eropa (ESA) dibantu NASA telah menciptakan teleskop Euclid. Teleskop ini akan diluncurkan pada 1 Juli ini dengan roket SpaceX Falcon 9 di Cape Canaveral, Florida, AS. Misinya adalah untuk memperdalam pemahaman tentang materi gelap dan energi gelap.

Euclid adalah bagian dari program Visi Kosmis (Cosmic Vision) dari ESA. Euclid akan menggunakan instrumen optik dan inframerah untuk memetakan geometri materi gelap di alam semesta. Materi gelap adalah jenis materi yang dihipotesiskan yang akan menjelaskan gaya gravitasi di alam semesta yang tidak memiliki asal usul yang jelas.

Materi gelap dan energi gelap pernah disebut dalam filmStar War. Istilah seperti ini mungkin terdengar sangat asing bagi banyak orang, namun itulah yang sering terjadi dalam sains. Mempelajari beberapa konsepnya bisa sangat menantang, apalagi hal ini terkait dengan mekanika kuantum.

Mengungkap misteri ini adalah salah satu tujuan utama teleskop luar angkasa Euclid baru. Namun demikian Euclid tidak akan dapat menjawab banyak pertanyaan yang tersisa tentang alam semesta yang gelap, tetapi akan mengambil langkah besar untuk menyelidiki dua komponennya yang paling menarik.

Euclid akan mengeksplorasi beberapa pertanyaan paling mendalam dan mendasar dalam sejarah kosmik yaitu bagaimana asal mula alam semesta dan terbuat dari apa? Apa hukum fisika dasar alam semesta? Pertanyaan ini kerap disampaikan orang awam ketika melihat ke bintang-bintang pada malam hari.

"Baik materi gelap secara khusus, tetapi juga energi gelap, pada akhirnya keberadaan kita ditelusuri kembali ke sana," kata astronom dan Direktur Institut Astronomi Max Planck, di Heidelberg, Jerman, Hans-Walter Rix, kepadaDW.

Materi gelap dan energi gelap menyediakan kondisi yang tepat bagi materi yang cukup untuk bersatu dan membentuk bintang, planet, galaksi, dan kehidupan. Jadi memahami mereka adalah selangkah lebih dekat untuk memahami dari mana kehidupan berasal.

Inilah yang membuat misi tersebut menjadi sangat bersejarah. Teleskop Euclid dipimpin oleh European ESA dengan kontribusi dari NASA. Butuh lebih dari sepuluh tahun pembangunannya dengan biaya mencapai 1,4 miliar euro. Sebanyak lebih dari 3.500 ilmuwan dari 21 negara terlibat dalam pembuatannya.

Euclid awalnya direncanakan untuk diluncurkan dari roket Soyuz Russia pada 2022. Tetapi karena terjadinya invasi Russia ke Ukraina, membuat ESA melakukan perubahan rencana. Dengan beroperasinya teleskop ini maka teleskop luar angkasa James Webb akan memiliki tambahan teman lagi.

Euclid, seperti Webb, juga akan mengorbit titik Lagrange kedua (L2), 1,5 juta kilometer (sekitar 930.000 mil) dari Bumi. Titik ini merupakan tempat khusus di luar angkasa yang bergerak selaras dengan Bumi mengelilingi Matahari.

Misi yang harus dijawab oleh Euclid adalah pertanyaan yang cukup ambisius. Tujuan utamanya adalah membuat peta. "Ini adalah peta alam semesta terbesar dan paling akurat, yang pada dasarnya ingin kami lakukan, yang belum pernah dilakukan sebelumnya," ungkap ahli kosmologi yang bekerja pada misi Euclid di ESA, Guadalupe Cañas Herrera.

Namanya diambil dari ahli matematika Yunani, Euclid dari Aleksandria, yang hidup pada abad ke-3 SM dan dikenal sebagai bapak geometri yang pelajaran ini sering menjadi teror bagi siswa sekolah menengah. Misi tersebut dinamai untuk menghormatinya karena pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana segala sesuatu didistribusikan di alam semesta memberi tahu masyarakat banyak hal tentang geometrinya.

Untuk membuat peta, teleskop Euclid akan melihat dan mengukur miliaran galaksi, dengan ketelitian ekstrem selama rentang setidaknya enam tahun. Euclid dilengkapi dengan sensor cahaya tampak dan instrumen inframerah-dekat yang mampu mengukur jarak galaksi-galaksi ini secara akurat.

"Kami bertujuan untuk melakukan sesuatu yang sangat menantang atau sesuatu yang sangat ambisius, yaitu memetakan sepertiga dari langit penuh," kata Cañas.

Amati Sepertiga Langit

Gambar pertama dari teleskop luar angkasa James Webb dari NASA adalah gambar inframerah terdalam dan tertajam dari alam semesta jauh hingga saat ini. Namun hal itu hanya sebagian dari langit seukuran butiran pasir di ujung jari di lengan yang terentang. Jadi bayangkan berapa banyak bintang dan galaksi yang ada di sepertiga dari seluruh langit, dan berapa banyak planet.

Baik James Webb maupun Euclid keduanya adalah teleskop luar angkasa, tetapi memiliki tujuan yang berbeda. Cermin Euclid berdiameter 1,2 meter, dibandingkan dengan cermin Webb yang berukuran 6,5 meter. Tapi James Webb seperti pensil presisi yang membuat sketsa dengan detail halus, ia melihat ke bagian langit yang sangat kecil dengan detail yang menakjubkan.

Sementara Euclid lebih seperti kuas yang dapat menutupi petak besar langit dengan cepat. Meskipun ukuran cermin yang lebih kecil namun kinerjanya tidak lebih rendah dari James Webb. "Euclid benar-benar akan mengambil gambar langit beresolusi sangat tinggi yang akan menghasilkan gambar yang sangat indah," ungkap Rix.

Alam semesta ini menurut para astronom berubah dari waktu ke waktu. Euclid akan melihat sekilas ke masa lalu dengan melihat cahaya yang membutuhkan waktu untuk untuk melakukan perjalanan melalui luasnya ruang. Misalnya, dibutuhkan waktu delapan menit cahaya untuk melakukan perjalanan dari Matahari ke Bumi.

Jadi, pada jarak yang lebih jauh, semakin jauh melihat, semakin awal melihat alam semesta. Galaksi-galaksi ini bisa sangat jauh, dengan cahayanya membutuhkan waktu hingga 10 miliar tahun untuk mencapai Bumi. Sebagai referensi, usia alam semesta adalah sekitar 13,8 miliar tahun.

Tujuannya di sini adalah untuk mendapatkan pemahaman terbaik sampai saat ini di mana galaksi berada di alam semesta jauh hingga 10 miliar tahun cahaya jauhnya. Bukan hanya itu juga bagaimana bentuk alam semesta jauh berevolusi dari waktu ke waktu.

Tetapi untuk lebih memahami bagaimana ini dapat membantu menjawab pertanyaan yang disebutkan sebelumnya dan bagaimana semua ini terkait dengan materi gelap dan energi gelap, pertama-tama perlu berbicara tentang alam semesta yang gelap. hay/I-1