Mengurai Pola Latar Gelombang Mikro Alam Semesta
Di ujung dunia yang diselimuti es, para ilmuwan mengurai pola latar gelombang mikro untuk memahami awal mula alam semesta. Penelitian itu berlangsung di Stasiun Kutub Selatan Amundsen-Scott, Antartika, tempat Teleskop Kutub Selatan (SPT) dan proyek BICEP mengamati panas yang tersisa dari awal evolusi alam semesta, sebagaimana dilaporkan pada Jumat, 6 November 2026.
Karena manusia tidak bisa melakukan perjalanan kembali ke masa lalu, para astrofisikawan menggunakan teleskop di Antartika untuk memeriksa cahaya yang dipancarkan sekitar 380.000 tahun setelah detik pertama alam semesta. Cahaya itu dikenal sebagai latar gelombang mikro kosmik atau cosmic microwave background (CMB), dan hingga hari ini masih ada di sekitar kita sebagai panas latar yang sangat redup.
Pada awalnya, alam semesta berukuran sangat kecil, padat, dan panas. Kemudian alam semesta mengembang lebih cepat dari kecepatan cahaya dalam periode yang disebut inflasi. Dalam waktu kurang dari satu detik, alam semesta tumbuh dari ukuran lebih kecil dari elektron menjadi lebih dari 160 triliun kilometer lebarnya. Inflasi inilah yang ingin dipahami para ilmuwan melalui teleskop di Kutub Selatan.
Latar Gelombang Mikro dan Sinyal Mode-B
Salah satu sinyal yang paling diburu para ilmuwan adalah sinyal mode-B dalam polarisasi latar gelombang mikro. Polarisasi adalah orientasi cahaya dibandingkan dengan arah penyebarannya. Jika gelombang gravitasi purba benar-benar ada, gelombang itu akan meninggalkan pola yang sangat khas dalam polarisasi latar gelombang mikro. Pola inilah yang disebut mode-B.
“Ini adalah salah satu cara kita memahami gravitasi pada skala yang sangat ekstrem,” kata Kimmy Wu, asisten profesor di California Institute of Technology. Menurut Wu, keberadaan gelombang gravitasi purba berarti bahwa pada sepersekian detik pertama ketika alam semesta mengalami fluktuasi kuantum, gravitasi sudah bekerja.
Mengukur polarisasi latar gelombang mikro saja sudah merupakan pencapaian besar. John Carlstrom, profesor di University of Chicago sekaligus direktur SPT, memimpin proyek yang mendeteksi polarisasi latar gelombang mikro pada 2002. “Kami duduk bersama tim kecil, melihat komputer kami. Ada puncak dan gelombang, persis seperti yang diprediksi,” kenang Carlstrom.
Antartika menjadi tempat terbaik untuk pengukuran ini karena ketinggiannya, udaranya yang kering dan tipis, serta statusnya sebagai zona radio yang tenang. SPT memiliki cermin berdiameter 10 meter dan kini memakai kamera SPT-3G, kamera generasi ketiga yang mampu memetakan polarisasi latar gelombang mikro dengan resolusi tinggi. Para ilmuwan juga telah memakai SPT untuk menemukan lebih dari 7.000 gugus galaksi.
Di dekat SPT berdiri teleskop BICEP Array yang khusus memburu sinyal gelombang gravitasi purba, sementara satelit Planck milik Badan Antariksa Eropa yang beroperasi pada 2009 hingga 2013 membantu memilah sinyal debu Bima Sakti dari sinyal latar gelombang mikro. Dengan menggabungkan data dari semua instrumen itu, para ilmuwan berharap dapat membuktikan teori inflasi dan memahami detik-detik pertama keberadaan. Baca juga: Pegunungan De Gerlache-Kocher di Kutub Selatan Bulan
Apa poin penting dari berita ini?
- Para ilmuwan di Stasiun Kutub Selatan Amundsen-Scott, Antartika, mengurai pola latar gelombang mikro untuk memahami awal alam semesta.
- Latar gelombang mikro adalah cahaya yang dipancarkan sekitar 380.000 tahun setelah detik pertama alam semesta dan masih ada hingga hari ini.
- Sinyal mode-B dalam polarisasi latar gelombang mikro dapat menjadi bukti adanya gelombang gravitasi purba dari masa inflasi.
- Teleskop Kutub Selatan memiliki cermin 10 meter dan kini memakai kamera SPT-3G, serta telah menemukan lebih dari 7.000 gugus galaksi.
- Data dari SPT, BICEP, dan satelit Planck digabungkan untuk memilah sinyal dan menguji teori inflasi.
