Materi gelap masih menjadi misteri hingga kini, termasuk massa partikelnya. Para peneliti kini telah mempersempit kisaran massa yang potensial bagi materi yang belum terpecahkan ini. Hasilnya menunukkan bahwa rentang massa partikel materi gelap lebih sempit dibandingkan perkiraan sebelumnya.
Dengan hasil temuan ini, akan mempermudah dalam pencarian materi gelap di masa depan, sehingga lebih terfokus pada kisaran massa partikel yang memungkinkan.
Dengan fakta yang sudah mapan terkait gravitasi dan materi gelap, para peneliti dari University of Sussex memfokuskan penelitiannya. Di mana gravitasi yang bekerja pada materi gelap akan sama pada materi yang tampak di alam semesta. Dengan demikian, mereka dapat menghitung batas bawah dan batas atas massa dari materi gelap.
Hasilnya menunjukkan bahwa materi gelap tidak ‘ultra-ringan’ atau ‘super-berat’, seperti yang telah diteorikan sebelumnya. Terkecuali, ada kekuatan lain yang belum ditemukan yang juga turut memengaruhinya.
Tim menggunakan asumsi bahwa satu-satunya gaya yang bekerja pada Materi Gelap adalah gravitasi. Kemudian mereka menghitung bahwa partikel materi gelap harus memiliki massa antara 10 -3 eV dan 10 7 eV. Ini adal suatu rentang yang jauh lebih sempit daripada kisaran 10 -24 eV-10 19 GeV yang umumnya diteorikan.
Dengan kesetaraan massa-energi, elektronvolt (eV) juga merupakan satuan massa. Sesuatu yang umum dalam fisika partikel, di mana satuan massa dan energi sering dipertukarkan, untuk menyatakan massa dalam satuan eV / c 2, di mana c adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa (dari E = mc 2 ). Adalah umum untuk hanya menyatakan massa dalam istilah “eV” sebagai satuan massa.
Apa yang membuat penemuan ini lebih signifikan adalah jika ternyata massa dari materi gelap berada di luar kisaran yang diprediksi oleh tim peneliti dari Sussex. Hal itu juga akan membuktikan bahwa ada suatu gaya tambahan yang bekerja pada materi gelap selain gravitasi.
“Ini adalah pertama kalinya ada orang yang berpikir untuk menggunakan apa yang kita ketahui tentang gravitasi kuantum sebagai cara untuk menghitung rentang massa dari materi gelap,” kata Xavier Calmet dari School of Mathematical and Physical Sciences at the University of Sussex.
“Kami terkejut ketika kami menyadari tidak ada yang melakukannya sebelumnya — seperti yang dilakukan rekan ilmuwan yang meninjau makalah kami.” kata Calmet.
Alam semesta yang terlihat, seperti manusia, planet-planet dan bintang-bintang hanya 25 persen dari semua massa di alam semesta. 75 persen sisanya terdiri dari materi gelap. Telah diketahui secara populer, bahwa gravitasi bekerja pada materi gelap. Dan, karena itulah yang menyebabkan bentuk dari berbagai galaksi seperti sekarang.
Hasil dari penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Physics Letters B.
