14.1 Mengapa Konstanta Hubble ($H_0$) Begitu Penting?
Konstanta Hubble ($H_0$) adalah angka yang melambangkan laju ekspansi alam semesta. Satuan yang digunakan adalah km/s/Mpc (kilometer per detik per megaparsec).
- Artinya: Sebuah galaksi yang berjarak 1 Megaparsec ($\approx 3,26$ juta tahun cahaya) dari kita akan tampak menjauh dengan kecepatan $H_0$ km/s.
- Fungsi: $H_0$ menentukan usia alam semesta dan ukuran horison kosmik kita.
14.2 Akar Masalah: Dua Kubu Pengukuran
Masalah muncul karena dua cara terbaik yang kita miliki untuk mengukur $H_0$ memberikan angka yang berbeda secara konsisten.
A. Metode “Awal” (Prediksi dari Masa Lalu)
Ilmuwan menggunakan peta Radiasi Latar Gelombang Mikro ($CMB$) dari satelit Planck. Ini adalah cahaya dari saat alam semesta baru berusia 380.000 tahun.
- Proses: Dengan memasukkan data $CMB$ ke dalam model standar fisika ($\Lambda CDM$), para ilmuwan memprediksi berapa laju ekspansi alam semesta seharusnya saat ini.
- Hasil: $H_0 \approx 67,4 \pm 0,5 \text{ km/s/Mpc}$.
B. Metode “Lokal” (Pengukuran Langsung Hari Ini)
Astronom mengukur jarak ke galaksi tetangga secara langsung menggunakan Tangga Jarak Kosmik (Cosmic Distance Ladder).
- Proses: Mereka menggunakan bintang variabel Cepheid dan Supernova Tipe Ia sebagai “penggaris” untuk mengukur seberapa cepat galaksi-galaksi di sekitar kita menjauh.
- Hasil: $H_0 \approx 73,0 \pm 1,0 \text{ km/s/Mpc}$.
14.3 Mengapa Disebut “Krisis” atau “Tegangan”?
Dalam statistik, jika dua pengukuran memiliki selisih kecil, itu bisa dianggap galat (error). Namun, selisih antara 67,4 dan 73,0 ini telah mencapai tingkat signifikansi $5\sigma$ (lima sigma).
- Arti $5\sigma$: Peluang bahwa perbedaan ini hanyalah sebuah “kebetulan” atau keberuntungan statistik adalah kurang dari 1 banding 3,5 juta.
- Kesimpulan: Perbedaan ini nyata. Ada sesuatu yang tidak beres.
14.4 Analisis Kemungkinan Penyebab
Jika kedua metode tersebut benar dalam perhitungannya, maka masalahnya terletak pada Model Standar Kosmologi kita. Ini berarti ada “Fisika Baru” yang belum kita ketahui:
- Energi Gelap Awal (Early Dark Energy): Ada spekulasi bahwa sesaat sebelum $CMB$ terbentuk, ada dorongan energi gelap singkat yang mempercepat ekspansi, yang tidak diperhitungkan dalam model saat ini.
- Radiasi Gelap: Mungkin ada partikel subatomik baru (seperti jenis neutrino keempat yang misterius) yang memengaruhi dinamika alam semesta awal.
- Kesalahan pada “Tangga Jarak”: Banyak ilmuwan berharap teleskop JWST bisa membuktikan adanya kesalahan sistematis pada pengukuran bintang Cepheid. Namun, data awal dari JWST justru cenderung memperkuat hasil pengukuran lokal (73 km/s/Mpc), yang berarti tegangan ini semakin nyata.
- Gravitasi yang Dimodifikasi: Mungkin teori Relativitas Umum Einstein tidak bekerja dengan cara yang sama pada skala kosmik yang sangat besar dibandingkan dengan skala lokal.
14.5 Dampak bagi Masa Depan
Jika Tegangan Hubble tetap bertahan (atau semakin lebar seiring data baru masuk), kita terpaksa harus merombak ulang buku teks fisika. Kita mungkin harus meninggalkan model $\Lambda CDM$ (Model Standar saat ini) dan beralih ke teori yang lebih kompleks yang mencakup gaya atau partikel baru.