Di hamparan luas alam semesta, materi biasa—jenis yang membentuk bintang, planet, dan diri kita sendiri—telah lama membingungkan para astronom. Perhitungan teoretis berdasarkan Big Bang memprediksi jumlah baryon (proton dan neutron) tertentu. Namun, saat diamati melalui teleskop, sebagian besar materi ini seolah menghilang. Di manakah ia bersembunyi? Jawabannya datang berkat semburan radio misterius dan kuat—fast radio bursts, atau FRB.
Researchers used nearly 3,000 radio bursts to trace invisible plasma around galaxies and found that gas extended much farther than expected — reshaping our picture of how the universe’s “missing” matter is dispersed. Read the paper in @physrevlett: go.aps.org/4fvrutf
Denyut radio singkat dan terang ini, yang berlangsung hanya beberapa milidetik, berasal dari galaksi yang jauh. Mereka menempuh miliaran tahun cahaya, melewati plasma yang jarang—gas terionisasi. Dalam perjalanannya, sinyal mengalami dispersi: frekuensi yang lebih rendah tertahan lebih lama daripada frekuensi yang lebih tinggi. Semakin banyak elektron bebas di jalurnya, semakin besar 'penyebarannya'. Efek ini menjadi alat yang sempurna untuk 'menimbang' materi tak terlihat.
Kolaborasi internasional CHIME/FRB, yang mencakup ilmuwan dari MIT, McGill, dan institusi lainnya, menganalisis hampir 3000 semburan semacam itu dari katalog kedua teleskop CHIME. Mereka membandingkan data dispersi dengan posisi jutaan galaksi dari survei DESI Legacy Imaging Survey. Hasilnya, yang diterbitkan dalam Physical Review Letters, sangat mengesankan.
Ternyata, baryon 'hilang' tidak hanya terkonsentrasi di lingkungan antargalaksi (IGM), tetapi juga di awan luas dan jarang di sekitar galaksi itu sendiri—lingkungan yang disebut sirkumgalaksi (CGM). Gas membentang lebih jauh dari yang diperkirakan: hingga sekitar 4 juta tahun cahaya dari galaksi, sepuluh kali lebih besar dari ukuran galaksi pada umumnya. Di mana pun terdapat lebih banyak galaksi, di sana pula lebih banyak materi di sekitarnya. Ini menunjukkan bahwa galaksi secara aktif 'memuntahkan' gas ke luar melalui proses seperti jet dari lubang hitam supermasif dan ledakan supernova.
Bayangkan: galaksi bukanlah sistem tertutup, melainkan air mancur yang memancarkan materi ke ruang sekitarnya. Sebelumnya, simulasi memprediksi distribusi yang lebih kompak, tetapi kenyataannya berbeda—gas membentuk awan 'kapuk' yang sangat besar. Ini mengubah pemahaman kita tentang evolusi galaksi dan jaringan kosmik secara keseluruhan.
Penelitian ini tidak hanya menyelesaikan misteri lama tentang missing baryons, tetapi juga menunjukkan kekuatan metode baru. FRB bertindak sebagai probe kosmik, menerangi area alam semesta yang tak terlihat. Dengan meningkatnya jumlah semburan yang terdeteksi (ribuan per hari), para astronom akan dapat memetakan distribusi materi dengan lebih akurat dan menguji model pembentukan struktur skala besar kosmos.
Penelitian ini adalah contoh nyata bagaimana fenomena tak terduga seperti FRB berubah dari teka-teki menjadi alat yang ampuh. Apa lagi yang tersembunyi dalam semburan milidetik ini akan terungkap melalui pengamatan di masa depan. Kosmos perlahan-lahan mengungkap misterinya, satu demi satu semburan radio.
