Materi yang membentuk bintang, planet, dan berbagai objek yang dapat diamati ternyata hanya mencakup sekitar 5% dari seluruh isi alam semesta. Sebanyak 95% lainnya tersusun atas materi gelap dan energi gelap, dua komponen yang keberadaan serta sifat fundamentalnya masih menjadi teka-teki besar dalam fisika modern.
Komposisi tersebut dipaparkan dalam jurnal Unraveling the Mysteries of the Cosmos: A Comprehensive Review of Dark Matter and Dark Energy. Berdasarkan kajian itu, materi gelap atau dark matter diperkirakan menyusun sekitar 27% alam semesta, sedangkan energi gelap atau dark energy mencapai sekitar 68%.
Keduanya tidak dapat diamati secara langsung layaknya materi biasa. Kendati demikian, para ilmuwan dapat menelusuri keberadaannya melalui dampak yang ditimbulkan terhadap alam semesta, termasuk pengaruh gravitasi dan perubahan dalam ekspansi kosmik.
“Baik materi gelap maupun energi gelap membentuk sekitar 95% kandungan energi-massa alam semesta kita, namun sifat fundamentalnya masih menjadi salah satu misteri paling mendalam dalam fisika modern,” tulis para peneliti dalam jurnal yang diterbitkan di situs SSRN, dikutip Kamis (10/9/2026).
Bukti dari galaksi hingga ekspansi kosmik
Dugaan mengenai keberadaan materi gelap ditopang oleh sejumlah pengamatan yang dilakukan secara independen. Bukti-bukti itu antara lain terlihat pada pergerakan rotasi galaksi, pelensaan gravitasi, pengukuran cosmic microwave background, serta proses pembentukan struktur alam semesta dalam skala besar.
Rangkaian pengamatan tersebut secara kolektif memperkuat dugaan bahwa materi gelap memang ada. Namun, upaya menemukan dan mendeteksi secara langsung partikel penyusunnya masih menjadi tantangan besar bagi para ilmuwan.
Energi gelap diketahui melalui gejala yang berbeda. Komponen ini dikaitkan dengan percepatan ekspansi alam semesta. Petunjuk keberadaannya diperoleh antara lain dari pengamatan supernova tipe Ia, baryon acoustic oscillations, dan berbagai pengukuran terhadap ekspansi kosmik.
Peran kedua komponen itu juga berlawanan dalam evolusi alam semesta. Tarikan gravitasi dari materi gelap membantu pembentukan galaksi dan struktur kosmik. Sementara itu, energi gelap memberikan efek yang mendorong alam semesta mengembang dengan semakin cepat. Hubungan di antara keduanya dinilai penting karena ikut menentukan perkembangan alam semesta dari masa lalu hingga masa depan.
Kemungkinan materi dan energi gelap berinteraksi
Kajian tersebut turut membahas kemungkinan bahwa materi gelap dan energi gelap tidak bekerja secara terpisah. Kedua unsur misterius itu diduga dapat berinteraksi sehingga masing-masing turut memengaruhi perubahan komponen lainnya.
Gagasan tersebut telah diteliti setidaknya sejak 2005 oleh fisikawan University of Pennsylvania, Justin Khoury. Dalam penelitian bersama dua rekan penulisnya ketika itu, Khoury mengajukan pertanyaan hipotetis tentang kemungkinan adanya suatu bentuk energi gelap dengan kepadatan energi yang terus meningkat seiring berjalannya waktu.
Penelitian itu menunjukkan bahwa interaksi antara energi gelap dan materi gelap dapat menghasilkan perilaku yang tampak seperti phantom, walaupun sebenarnya bukan fenomena phantom. Kemungkinan hubungan tersebut menambah persoalan yang perlu dijawab untuk memahami dua komponen yang mendominasi alam semesta itu.
Upaya mengungkapnya akan dilanjutkan melalui pengembangan teori, simulasi komputasi, serta teknik analisis baru yang melengkapi berbagai hasil pengamatan kosmik.
