Penemuan Teleskop James Webb Patahkan Teori Pembentukan Alam Semesta

Liputan6.com, Jakarta - Temuan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) baru-baru ini bertentangan dengan teori tradisional tentang pembentukan galaksi awal. Teleskop canggih ini memperlihatkan galaksi yang besar dan terang, bukan struktur kecil dan redup seperti yang diduga para peneliti.

Melansir laman SciTechDaily pada Selasa (11/02/2025), hasil pengamatan JWST ini mendukung teori Modified Newtonian Dynamics (MOND). Teori ini membantah peran materi gelap dan menyebutkan pembentukan galaksi di alam semesta awal secara lebih cepat dibandingkan dengan yang diperkirakan oleh model konvensional.

Teori MOND memberikan tantangan terhadap hipotesis materi gelap yang selama ini diterima secara luas dalam komunitas ilmiah. Menurut teori pembentukan galaksi yang berlaku, pada awal terbentuknya alam semesta, galaksi seharusnya berukuran kecil dan primitif.

Galaksi-galaksi ini kemudian akan tumbuh lebih besar melalui proses merger dan akresi material, dengan bantuan gravitasi yang dipengaruhi oleh materi gelap. Materi gelap, menurut model kosmologi Lambda-CDM (Cold Dark Matter), berfungsi sebagai kerangka gravitasi yang membantu penggumpalan materi biasa hingga terbentuk galaksi.

Karena materi gelap tidak memancarkan atau menyerap cahaya, keberadaannya hanya dapat disimpulkan dari efek gravitasinya terhadap materi yang terlihat. Jika teori ini benar, JWST seharusnya dapat mendeteksi sinyal redup dari galaksi kecil dan primitif yang sedang dalam proses pembentukan.

Namun, hasil observasi menunjukkan hal sebaliknya. Pengamatan JWST menunjukkan bahwa galaksi tertua justru berukuran besar dan sangat terang.

Temuan ini mengindikasikan bahwa proses pembentukan galaksi di alam semesta awal mungkin jauh lebih cepat daripada yang diduga sebelumnya. Fenomena ini sejalan dengan teori gravitasi alternatif, seperti yang diusulkan dalam penelitian oleh Case Western Reserve University, yang baru-baru ini diterbitkan di The Astrophysical Journal.

Alih-alih melibatkan materi gelap sebagai faktor utama dalam pembentukan galaksi, teori MOND mengajukan gagasan bahwa modifikasi hukum gravitasi Newton dapat menjelaskan fenomena ini. Teori MOND, yang pertama kali diajukan oleh fisikawan Mordehai Milgrom pada tahun 1983, menyatakan bahwa pada skala besar dan dalam kondisi percepatan gravitasi yang sangat rendah, hukum Newton perlu disesuaikan.

Menurut teori ini, percepatan gravitasi yang lebih besar daripada yang diperkirakan oleh model Lambda-CDM dapat menjelaskan pertumbuhan cepat galaksi tanpa perlu melibatkan materi gelap. MOND memperkirakan bahwa massa yang bakal menjadi sebuah galaksi awalnya berkumpul dengan cepat dan mengembang ke arah luar seiring dengan ekspansi alam semesta.

Kemudian, gaya gravitasi yang lebih kuat akibat kepadatan materi ini memperlambat penyebaran, memungkinkan materi yang terkumpul membentuk galaksi dalam waktu yang jauh lebih singkat dibandingkan prediksi model Lambda-CDM. Selain itu, dalam teori MOND, percepatan gravitasi yang lebih besar di galaksi awal dapat menjelaskan mengapa galaksi-galaksi yang diamati JWST tampak lebih terang dan lebih besar daripada yang diharapkan.

MOND juga telah berhasil menjelaskan dinamika rotasi galaksi tanpa memerlukan keberadaan materi gelap, yang menjadi salah satu misteri terbesar dalam astrofisika modern. Para peneliti kini menghadapi dilema antara mempertahankan teori konvensional dengan merevisi asumsi terkait materi gelap, atau menerima kemungkinan bahwa hukum gravitasi yang kita gunakan selama ini perlu dimodifikasi pada skala kosmik.

Jika temuan JWST terus mendukung prediksi MOND, maka fisika fundamental yang selama ini diterima mungkin perlu mengalami revolusi besar. Walaupun MOND telah menunjukkan banyak keberhasilan dalam menjelaskan anomali dalam dinamika galaksi, teori ini masih belum diterima secara luas karena belum memiliki dasar teoritis yang kuat seperti relativitas umum Einstein.

Selain itu, MOND belum mampu menjelaskan beberapa fenomena kosmologis lainnya seperti latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) dengan tingkat akurasi yang sama seperti model Lambda-CDM.

(Tifani)