Wendy Freedman, Wanita Astronom yang Meneliti Seberapa Cepat Alam Semesta Mengembang

Wendy Freedman adalah bagian dari Nature’s 10, daftar orang-orang yang mempengaruhi perkembangan sains pada tahun 2024. (Foto : Nature)

U-MetaNews -- Selama beberapa dekade, para ilmuwan berdebat tentang seberapa cepat alam semesta mengembang? Namun tahun ini, astronom Wendy Freedman mengumumkan hasil yang dapat membantu meredakan kontroversi tersebut.

Teka-teki yang sudah lama ada adalah bahwa dua metode untuk mengukur laju ekspansi kosmik, yang dikenal sebagai konstanta Hubble, menghasilkan jawaban yang sangat berbeda. Studi yang menggunakan fluktuasi latar belakang gelombang mikro kosmik — cahaya sisa Big Bang — menunjukkan bahwa untuk setiap megaparsec (Mpc; atau 3,2 juta tahun cahaya), galaksi-galaksi bergerak menjauh dengan kecepatan 67 kilometer per detik. Namun ketika para ilmuwan, termasuk Freedman, mengukur laju resesi galaksi-galaksi jauh dan memperkirakan jaraknya, mereka memperoleh konstanta Hubble yang lebih besar: bervariasi antara 72–74 km s −1 Mpc −1 .

Metode untuk memperkirakan jarak galaksi sangat penting untuk diteliti. Metode ini bergantung pada pengamatan kecerahan supernova (bintang yang meledak) di galaksi tersebut. Untuk mengukur seberapa terangnya supernova berkaitan dengan jaraknya, para peneliti menggunakan perbandingan dengan 'lilin standar', yaitu bintang-bintang relatif dekat, di lingkungan kosmik Bima Sakti.

Analisis yang dipimpin oleh Adam Riess di Universitas Johns Hopkins di Baltimore, Maryland, menggunakan bintang Cepheid dan memberikan konstanta Hubble yang lebih tinggi. Jadi Freedman, di Universitas Chicago di Illinois, bekerja sama dengan kolaborator untuk menyempurnakan dua jenis lilin standar lainnya yang berfungsi untuk pemeriksaan silang.

Tahun ini, Freedman mengungkapkan temuannya, yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST). Seperti yang diumumkannya di konferensi pada bulan April, dan dalam pracetak yang dipublikasikan pada bulan Agustus, ketika ia menggabungkan dua lilin standar yang lebih baru dengan data supernova, kedua analisis tersebut menunjukkan bahwa laju ekspansi Alam Semesta sebesar 67 km s −1 Mpc −1.

Namun teka-teki tersebut masih menyisakan misteri. Freedman menemukan bahwa teknik berbasis Cepheid masih memberikan nilai yang lebih tinggi daripada yang ditemukannya pada lilin standar lainnya. Kemudian, pada akhir Agustus, Riess menerbitkan analisis timnya sendiri — dengan menyatakan bahwa ketiga lilin standar menunjukkan konstanta Hubble yang lebih tinggi.

Baca juga:
Kolom: Makna “Ya Allah, bebaskanlah setiap tawanan.” (Bagian Terakhir)

Alasan perbedaan tersebut tampaknya adalah karena para ilmuwan memiliki perbedaan persepsi dalam menentukan kelompok galaksi mana yang akan dimasukkan dalam analisis mereka. Namun ada harapan jika lebih banyak pengamatan JWST dilakukan maupun metode lainnya, seperti menggunakan gelombang gravitasi, dapat menyelesaikan masalah tersebut.

Penemuan ini menjadi satu aspek fundamental Alam Semesta yang telah dijelaskan oleh Freedman. Namanya pertama kali terdengar pada tahun 1990-an, ketika ia memimpin apa yang disebut Riess, sebuah studi "transformasional" dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang dulu disebut Proyek Utama. Pada saat itu, berbagai kelompok mendapatkan hasil pengukuran konstanta Hubble yang berbeda-beda. Usia Alam Semesta saat itu dapat diperkirakan antara 10 miliar dan 20 miliar tahun.

Dengan menggunakan Cepheid dan supernova, Freedman berhasil meningkatkan metode estimasi jarak galaksi. Melalui kombinasi dengan penemuan pemenang Nobel oleh Riess dan lainnya, Freedman berhasil meningkatkan metode estimasi usia Alam Semesta.

Freedman juga memimpin pengembangan teleskop terkuat di dunia di Chili — sebagai direktur Observatorium Carnegie di Pasadena, California, dari tahun 2003 hingga 2014.

Teleskop Magellan Raksasa telah dibangun, tetapi masih membutuhkan dana sebesar US$1,6 miliar yang rencananya akan disupport oleh Yayasan Sains Nasional AS.

Meskipun telah menetapkan konstanta Hubble secara meyakinkan, Freedman belum siap untuk pensiun. "Tidak mungkin," katanya. "Saya merasa masih punya satu hal besar lagi dalam diri saya. Saya punya beberapa ide yang terus berkecamuk di kepala saya, dan saya punya cukup energi dan antusiasme untuk melanjutkan. Saya mencintai apa yang saya lakukan." (Nature).