Senin, 09 Juni 2008

ALTERNATIF INFLASI KOSMOLOGI



Inflasi Kosmologi didasarkan pada asumsi bahwa terdapat suatu periode pada masa awal sekalidari alam semesta, dimana ruang mengalami percepatan, dan berekspansi secara eksponensial. Pada gambar, inflasi terjadi sebelum Dark Ages, sebelum bintang pertama terbentuk (400 juta tahun setelah ledakan Big Bang).


Skenario Inflasi Kosmologi merupakan paradigma kosmologi alam semesta awal, yang tidak saja menimbulkan pertanyaan yang tidak bisa dijawab oleh kosmologi Big Bang Standard (SBB) namun juga mengarah pada teori kuantitatif dan prediktif untuk struktur awal alam semesta (yang prediksinya telah diverifikasi dengan eksperimen Cosmic Microwave Background (CMB).


Kebanyakan model inflasi mengambil komponen materi menjadi sebuah medan skalar yang sangat lemah untuk mengikat sendiri dan materi lain. Sukses terpenting kosmologi tentang inflasi adalah menyajikan skema kausal untuk menghasilkan fluktuasi rapat mula-mula. Karena ekspansi ruang yang dipercepat, panjang gelombang fisik struktur kosmologi di alam semesta mula-mula lebih kecil dari panjang Hubble yang menjadikan skala melampaui batas dimana fisika tidak bisa menghasilkan fluktuasi.


Skenario pra-Big Bang mula-mula diajukan oleh Gasverini dan Veneziano (1993) sebagai kemungkinan alternatif bagi inflasi kosmologi. Mereka mengasumsikan fisika baru melampaui dilatasi gravitasi bisa merealisasikan lambungan kosmologi (Bounching Cosmology). Selanjutnya (2001) Turok dkk. mengajukan skenario Ekpyrotic yang berasal dari sting theory, menjelaskan adanya dimensi ruang ekstra.


Selanjutnya, berkembang kosmologi String Gas yang diharapkan bebas dari singularitas (sesuatu yang tunggal istimewa/luar biasa), model ini merupakan pengembangan String Theory terdahulu. Idenya bahwa temperatur gas yang mendekati string takkan melampaui nilai maksimumnya, yaitu temperatur Hagedorn. Evolusi kosmik mulai dari fase Hagedorn, gas string tereksitasi dan tetap di bawah temperatur Hagedorn, selanjutnya menghasilkan ruang waktu semi statis.


Belakangan ini, para ahli berhasil menunjukkan fluktuasi termal gas string tertutup pada torus 3D hampir pada spektrum skala invarian setelah masa perturbasi kosmologi. Spektrum sedikit beda dari merah, memiliki daya dengan panjang gelombang yang panjang. Spektrum ini juga diperoleh pada kebanyakan model alam semesta inflasionari. Skenario formasi struktur string gas memprediksi pergeseran biru dengan daya yang lebih pada panjang gelombang pendek. Dari sini spektroskopi gelombang gravitasi memberikan suatu cara kuat untuk memisahkan antra prediksi inflasi dan kosmologi gas string.


Meskipun kosmologi tentang inflasi secara fenomana telah sukses, namun masih dihadapkan dengan masalah-masalah konseptual yang memotivasi model-model alternatif. Masalah paling penting yang dihadapi skenario Pre Big Bang dan beban singularitas pada titik pelambungan, namun singularitas ini sebelum periode inflasi dan tidak mempengaruhi fisika di antara saat terjadinya inflasi dan waktu selanjutnya.


Meski kini tidak satupun alternatif diajukan berkembang sebagaimana kosmologi tentang inflasi, kebanyakan alternatif-alternatif ini kurang akan formulasi dalam bentuk teori medan efektif yang bisa menjelaskan seluruh periode evolusi kosmologi dari saat tak dapat diukur sampai saat bisa diukur. Alternatif yang diajukan belum menjawab masalah kosmologi SBB termasuk masalah inflasi.


Skenario kosmologi alternatif jelas ada, yang bisa menghasilkan spektrum yang mendekati skala invarian kosmologi yang masih acak untuk menjelaskan rincian spektrum CMB anisotropy. Yang paling pentuing, model-model alternatif bisa dibedakan dari inflasi dalam kerangka pengamatan. Penggunaan teleskop mutakhir berbasis bumi maupun satelit tahun-tahun mendatang akan sangat membantu meningkatkan hasil pemetaan CMB sekaligus membuktikan salah satu model alternatif atau bahkan memberikan tantangan baru khususnya terkait ilmu Fisika yang mendekati skala Planck.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

TITIK TEMU BERBUKA PUASA & PENCIPTAAN LANGIT

Sejenak terpikir setelah membaca Kitab Fadhilah Ramadhan, mengapa kata berbuka = IFTHAR, yang arti asalnya pecah dan orang Inggris menyebutn...