Satelit seukuran koper bernama CosmoCube disiapkan mengorbit Bulan untuk menangkap sinyal radio yang sangat lemah dari alam semesta purba. Misi ini mengandalkan sisi jauh Bulan, lokasi yang dapat terlindung dari sebagian besar kebisingan radio buatan manusia di Bumi.
Keheningan radio di wilayah tersebut menjadi modal utama karena sinyal target mudah tertutup interferensi. Jika pengukuran berhasil, CosmoCube dapat menyediakan cara baru untuk menelusuri keadaan gas setelah Big Bang.
Perburuan Garis 21cm
Instrumen CosmoCube akan mencari garis 21cm, sinyal radio yang dipancarkan atom hidrogen netral. Hidrogen memenuhi alam semesta pada masa awal, sehingga jejaknya menyimpan rekaman perubahan kosmos dari waktu ke waktu.
Gelombang dari masa yang lebih tua akan tampak lebih panjang karena alam semesta terus memuai. Fenomena pergeseran merah atau redshift ini memungkinkan ilmuwan membedakan sinyal yang berasal dari tahapan sejarah kosmik berbeda.
Garis 21cm dapat dipakai seperti termometer kosmik untuk membaca suhu gas pada berbagai periode awal semesta. Profesor Eloy de Lera Acedo dari Laboratorium Cavendish, Universitas Cambridge, mengatakan fokus utama pengamatan adalah suhu fisik gas tersebut.
“Hal utama yang kami lacak dengan melihat sinyal ini adalah berapa suhu fisik gas selama alam semesta awal,” kata de Lera Acedo. Suhu gas dapat dipengaruhi sejumlah proses ketika struktur awal kosmos mulai tumbuh.
| Periode | Waktu yang Disebutkan | Target Pengamatan |
|---|---|---|
| Zaman kegelapan kosmik | Mulai sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang | Kondisi gas hidrogen awal |
| Fajar kosmik | Setelah zaman kegelapan | Kemunculan bintang dan galaksi pertama |
| Akhir reionisasi | Sekitar satu miliar tahun setelah Big Bang | Perubahan pada gas antargalaksi |
Periode yang Belum Banyak Terlihat
CosmoCube dirancang mengamati zaman kegelapan kosmik yang dimulai sekitar 380.000 tahun setelah Big Bang. Ketika itu bintang dan galaksi belum terbentuk, tetapi gas hidrogen telah tersebar luas.
Jangkauan misi kemudian diharapkan mengikuti perubahan menuju fajar kosmik dan akhir zaman reionisasi. Tahapan itu penting karena menandai kelahiran bintang, galaksi, serta perubahan besar pada gas antargalaksi.
Bentuk dan kekuatan garis 21cm juga berpotensi memberikan petunjuk tentang materi gelap. Komponen yang belum dapat diamati secara langsung itu diperkirakan menyusun sebagian besar materi di alam semesta.
Melalui karakter sinyal tersebut, ilmuwan berharap dapat mengkaji sifat materi gelap dan pembentukan struktur kosmik. Data itu dapat membantu menjelaskan proses yang akhirnya menghasilkan bintang dan galaksi.
Ancaman Gangguan di Lingkungan Bulan
Pencarian serupa dari Bumi menghadapi gangguan radio FM, komunikasi pesawat, satelit, dan perangkat elektronik. Ionosfer Bumi juga menyulitkan pengamatan sinyal frekuensi rendah yang datang dari masa sangat awal.
Tubuh Bulan dapat menjadi penghalang alami saat satelit berada di sisi jauhnya. Mediaindonesia.com melaporkan perlindungan itu bergantung pada kondisi lingkungan radio di sekitar Bulan yang tetap tidak dipenuhi sumber gangguan baru.
Teleskop EDGES di Australia sebelumnya pernah mengklaim mendeteksi sinyal yang berkaitan dengan periode ini. Namun, hasilnya masih diperdebatkan di kalangan ilmiah sehingga pengukuran tambahan diperlukan.
Tim CosmoCube memperkirakan misi berlangsung sekitar dua tahun dengan biaya sedikit di bawah £50 juta. Proyek ini telah menerima pendanaan lebih dari £2 juta dari Badan Antariksa Inggris dan peluncurannya diperkirakan sekitar lima tahun lagi.
Profesor Phil Bull dari Jodrell Bank Centre for Astrophysics menilai pengukuran CosmoCube dapat membantu memahami proses penting setelah zaman kegelapan kosmik. Ia juga mengingatkan misi Bulan lain dapat tiba lebih dahulu dan membawa gangguan radio buatan manusia ke wilayah yang ingin dijaga tetap sunyi.
