Selasa, 07 Desember 2010

Kompetisi untuk Memecahkan Teka-teki Jagat Raya


Para peneliti kosmos telah menemukan sebuah cara baru untuk memecahkan masalah mereka. Kini mereka mengundang para ilmuwan, termasuk ilmuwan dari bidang yang sangat tidak berkaitan dengan keantariksaan, untuk berpartisipasi dalam sebuah kompetisi besar.

Idenya adalah untuk mengetahui minat para peneliti di bidang lain terhadap salah satu problem kosmologi yang paling rumit – mengukur materi gelap dan energi gelap yang tak kasat mata dan tersebar di seluruh jagat raya.

Hasil dari kompetisi ini diharapkan dapat membantu pengembangan pelbagai misi keantariksaan, yang dirancang untuk menjawab pelbagai pertanyaan mendasar seputar sejarah dan takdir alam semesta.

“Kami mengharapkan lebih banyak banyak ilmuwan komputer yang turut serta dalam pekerjaan kami,” tutur kosmolog Jason Rhodes dari JPL, Pasadena, California, yang mengatur kompetisi ini. Kompetisi ini sendiri akan dimulai pada 3 Desember 2010.

Rhodes menambahkan, “Beberapa problem matematis dalam bidang kami mirip dengan problem matematis dalam pelbagai aplikasi, misalnya perangkat lunak penginderaan pengenal wajah (face recognition).”

JP: dan beberapa universitas Eropa, termasuk The University of Edinburgh dan University College London dari Inggris Raya, mendukung kompetisi ini, yang didanai oleh sebuah organisasi dari Eropa bernama Pattern Analysis, Statistical Modelling and Computation Learning. Peneliti utamanya adalah Thomas Kitching dari University of Edinburgh.

Tahun ini, kompetisi yang telah dilaksanakan sejak 2008 tersebut disebut GREAT 2010, singkatan dari Gravitational lEnsing Accuracy Testing. Tantangannya adalah memecahkan serangkaian teka-teki yang dibentangkan oleh pelbagai citra galaksi yang terdistorsi.

Sebuah galaksi kadang-kadang terletak di belakang serumpun materi yang menyebabkan cahaya dari galaksi tersebut melengkung. Hasilnya adalah citra galaksi yang diperbesar dan miring.

Dalam kasus yang paling ekstrem, proses pelengkungan ini menghasilkan beberapa citra yang sangat melengkung dan bahkan juga menghasilkan sebuah cincin, yang disebut Cincin Einstein (Einstein Ring), sesuai dengan nama Albert Einstein yang telah memproduksi efek pelengkungan ini.

Namun, hasil pelengkungan semacam ini jauh lebih subtil atau halus dan citra sebuah galaksi hanya melengkung sangat sedikit. Bahkan, lengkungan ini lebih sering tak tertangkap mata. Hal ini disebut sebagai pelensaan gravitasional lemah (weak gravitational lensing, atau pelensaan lemah (weak lensing).

Pelensaan lemah merupakan salah satu cara yang sangat berguna untuk menyingkap komposisi alam semesta. Hanya 4% dari jagat raya tersusun dari materi yang menyusun manusia, bintang dan benda apa saja yang memiliki atom. Sisanya, sekitar 24%, adalah materi gelap – sebuah substansi misterus yang tidak dapat kita lihat namun memberikan pengaruh pada setiap materi yang kasat mata.

Sebagian besar dari alam semesta kita, sekitar 72%, tersusun oleh energi gelap, yang lebih misterius daripada materi gelap. Energi gelap adalah nemesis atau asal mula gravitasi – sementara gravitasi menarik, energi gelap justru mendorong.

Dengan mempelajari citra-citra galaksi-galaksi yang diperbesar terdistrosi, ilmuwan dapat membuat peta materi gelap yang lebih layak – dengan meneliti bagaimana materi gelap berubah, mereka bisa lebih mudah memahami tentang energi gelap.

Pelensaan lemah merupakan salah satu metode yang menjanjikan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut. The 2010 U.S. National Research Council Decadal Survey on astronomy and astrophysics telah mengajukan proposal misi untuk menjadikan metode ini sebagai prioritas tinggi.

GREAT 2010 dirancang untuk meningkatkan pengetahuan kita tentang pelensaan lemah. Para peserta akan mulai dengan gambar-gambar kabur pelbagai galaksi yang telah terdistorsi oleh materi gelap yang “parkir” di depannya. Efek ini sangat kecil sehingga kita tidak dapat melihatnya dengan mata telanjang.

Masalah tersebut semakin rumit karena teleskop juga mendistorsi citra-citra galaksi dalam kadar yang lebih besar daripada materi gelap. Diperlukan serangkaian teknik yang kompleks – model-model matematika dan algoritma analisis-citra – untuk memilah pelbagai pengaruh ini dan menyingkap bagaimana materigelap mempengaruhi bentuk suatu galaksi.

“Ini merupakan sebuah tantangan analisis-citra. Anda tidak perlu menjadi seorang astronom atau kosmolog untuk mengukur efek dari pelensaan lemah,” kata Kitching. “Tantangan ini dimaksudkan untuk mendorong dilakukannya sebuah pendekatan multidisipliner untuk memecahkan problem tersebut.”

Para peserta akan memiliki waktu 9 bulan untuk memecahkan ribuan teka-teki pencitraan. Para pemegang akan diumumkan pada upacara penutupan dan workshop yang dilaksanakan di JPL. Pemenang utama akan memperoleh hadiah yang menarik – dan jugakepuasan karena berhasil membawa kita selangkah lebih maju dalam upaya memahami bagaimana alam semesta kita bekerja.

Untuk berpartisipasi dalam kompetisi ini, informasi selanjutnya dapat diperoleh di greatchallenges.info.***

Sumber ilustrasi: NASA

Tidak ada komentar:

Posting Komentar