Antariksa & astronomiPracetakAnalisis data3 menit baca

SEBELAS FATAMORGANA KOSMIK IKUT MENIMBANG KETEGANGAN HUBBLE

Konstanta Hubble, H0, menyatakan seberapa cepat alam semesta mengembang saat ini. Pengukuran terbaru dari galaksi-galaksi terdekat memberikan 73,5 kilometer per detik per megaparsec. Prediksi yang diturunkan dari latar gelombang mikro kosmik, sisa cahaya alam semesta muda, memberikan 67,4. Keduanya berselisih 8 hingga 9%. Jika ketegangan Hubble (Hubble tension) ini nyata, model standar kosmologi belum lengkap.

Jalan keluarnya adalah pengukuran ketiga yang independen dan cukup presisi untuk memihak.

Jam yang terbuat dari cahaya

Ketika sebuah galaksi masif berada di depan kuasar yang jauh — inti terang dari galaksi yang sangat jauh —, gravitasinya membelokkan cahaya kuasar menjadi dua atau empat citra. Berkas-berkas cahaya menempuh lintasan dengan panjang berbeda, sehingga tiba di Bumi pada waktu berbeda. Kuasar berkedip; kedipan yang sama muncul di setiap citra setelah suatu jeda waktu (time delay).

Jeda-jeda ini, bersama model massa galaksi lensa, memberikan jarak mutlak dan, darinya, H0. Metode ini tidak memerlukan tangga jarak perantara dan hampir tidak terpengaruh debu.

Degenerasi yang bersembunyi di dalam massa

Ada kendala. Banyak profil massa yang berbeda dapat menghasilkan citra yang persis sama sambil mengubah jeda waktunya — dan karenanya H0. Astronom menyebutnya degenerasi lembar massa (mass-sheet degeneracy). Pengukuran sebelumnya mencapai 2% dengan mengasumsikan profil sederhana. Ketika asumsi itu dilepas pada 2020, ketidakpastiannya melonjak menjadi 8%.

Satu-satunya cara memastikan massa tanpa mengasumsikan bentuknya adalah mengukur seberapa cepat bintang-bintang bergerak di dalam galaksi lensa. Itulah yang dikerjakan kolaborasi TDCOSMO, 28 peneliti di sepuluh negara.

Apa yang berubah dalam setahun

Dibandingkan hasil mereka tahun 2025, kini mereka memiliki:

  • 11 kuasar terlensa, bukan 8 (sembilan dengan empat citra, dua dengan dua citra);
  • peta gerak bintang yang teresolusi di seluruh galaksi untuk 9 di antaranya, enam dibuat dengan spektrograf NIRSpec milik Teleskop Luar Angkasa James Webb;
  • citra Webb yang lebih tajam untuk tiga lensa;
  • model dua dimensi lengkap tentang gerak bintang di galaksi, alih-alih pendekatan berbentuk bola;
  • perkiraan baru tentang materi yang terletak di sepanjang setiap garis pandang, berdasarkan simulasi yang disiapkan untuk misi Euclid.

Analisis dilakukan secara buta: nilai-nilai kosmologis disamarkan sampai peninjauan internal selesai. Hasilnya dibuka pada 23 September 2026 dan diterbitkan tanpa perubahan.

71,1, pada 3,3%

Digabungkan dengan sampel supernova yang menetapkan jumlah materi di alam semesta, kesebelas lensa memberikan:

  • H0 = 71,1 km/s/Mpc, ketidakpastian 3,3% — 35% lebih ketat dibandingkan 2025;
  • 71,3 pada 3,0% ketika 23 galaksi lensa lain tanpa jeda waktu ditambahkan;
  • 72,2 pada 3,0% ketika supernova diganti dengan pengukuran jarak dari survei galaksi DESI.

Dengan lensa saja tanpa data luar, nilainya 70,6 pada 4,9%. Mengubah pilihan analisis satu per satu menggeser H0 kurang dari satu simpangan baku. Menurut para penulis, di antara probe alam semesta akhir, hanya tangga jarak lokal yang lebih presisi.

Berpihak ke mana?

Hasilnya berada dalam satu simpangan baku dari pengukuran galaksi terdekat dan 1,6 sigma di atas prediksi alam semesta awal — 2,2 sigma pada kombinasi yang paling presisi. Sebuah makalah pendamping, yang tidak dibahas di sini, menggabungkannya dengan probe alam semesta akhir lainnya dan melaporkan ketegangan dengan latar gelombang mikro sekitar 2,7 sigma atau lebih.

Lensa-lensa itu bahkan dapat mengkalibrasi penggaris kosmik survei DESI tanpa latar gelombang mikro. Hasilnya adalah horizon bunyi (sound horizon) sebesar 140,7 ± 4,3 megaparsec, sekitar 1,5 sigma di bawah nilai yang disimpulkan dari satelit Planck.

Sedikit dorongan soal energi gelap

Saat analisis diulang dengan energi gelap yang boleh berubah, H0 hampir tidak bergeser. Digabungkan dengan DESI dan supernova, data ini sedikit tidak mendukung energi gelap yang tetap konstan sempurna, pada 2,3 hingga 2,5 sigma — mengisyaratkan sesuatu, tetapi masih jauh dari penemuan. Mengukur energi gelap dengan benar menggunakan metode ini akan membutuhkan jauh lebih banyak lensa, yang diharapkan datang dari Euclid, Observatorium Rubin, dan teleskop Roman.

Para penulis mencatat bahwa nilai baru ini sejalan dengan semua pengukuran buta mereka sebelumnya, meskipun dengan data baru, metode baru, dan orang-orang baru. Makalah ini telah diajukan ke Physical Review D; datanya akan dirilis setelah diterima.