Studi MIT Di MNRAS: Simulasi Lumina Pertama Kali Modelkan Reionisasi Hidrogen Dan Helium Sekaligus Dalam Volume 1,6 Miliar Tahun Cahaya

Pomodo.id - Tim peneliti yang dipimpin Massachusetts Institute of Technology (MIT) memperkenalkan Lumina, simulasi superkomputer yang merekonstruksi sekitar 2 miliar tahun pertama sejarah kosmik. Hasilnya terbit di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) dan diumumkan MIT pada 26 Oktober 2026.##Keluar dari zaman kegelapanSekitar 380.000 tahun setelah Big Bang, alam semesta dipenuhi hidrogen netral dan belum ada bintang yang bersinar. Periode ini disebut zaman kegelapan kosmik. Ketika bintang dan galaksi pertama terbentuk, cahaya ultraviolet mereka melepaskan elektron dari atom hidrogen di ruang antargalaksi. Proses ini, reionisasi hidrogen, membuat alam semesta "transparan" seperti yang kita kenal sekarang. Helium membutuhkan radiasi yang jauh lebih energetik untuk terionisasi penuh, sehingga reionisasinya berlangsung belakangan.Lumina dimulai sekitar 45 juta tahun setelah Big Bang dan berjalan hingga sekitar 2 miliar tahun kemudian. Menurut paparan Universe Today yang mengutip makalahnya, reionisasi helium dalam simulasi ini dimulai sekitar pergeseran merah (z) 6, mencapai titik tengah sekitar z 4, dan hampir tuntas pada z 3, atau sekitar 2,1 miliar tahun setelah Big Bang. Para penulis menyebut reionisasi helium butuh hampir satu miliar tahun tambahan setelah reionisasi hidrogen selesai. Hidrogen terutama diionisasi oleh sinar ultraviolet dari galaksi-galaksi kerdil pembentuk bintang, sedangkan helium memerlukan kuasar dan inti galaksi aktif yang ditenagai lubang hitam supermasif.##Skala dan komputasiLumina dibangun di atas kode IllustrisTNG, simulasi pembentukan galaksi yang sebelumnya dikembangkan MIT dan sejumlah institusi lain. Tim memperbesar kode itu dan menambahkan model transportasi radiasi yang melacak perjalanan cahaya ultraviolet melalui materi. Simulasi ini memuat sekitar setengah triliun elemen, berupa partikel materi gelap dan sel gas. Menurut MIT, volumenya sekitar 100 kali lebih besar daripada simulasi terbaik sebelumnya, dengan resolusi sekitar 30 kali IllustrisTNG.Perhitungannya dijalankan di superkomputer Frontier milik Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, Amerika Serikat. Pada puncaknya, komputasi ini memakai setara lebih dari 100.000 inti CPU dan sekitar 15.000 GPU. Mark Vogelsberger, profesor fisika MIT dan salah satu penulis, menyebut Lumina mencakup proses dari pembentukan bintang dan galaksi berskala kecil hingga reionisasi hidrogen dan helium berskala besar. Penulis utama studi ini adalah Oliver Zier, mantan peneliti pascadoktoral di Vogelsberger Lab.##Siapa saja yang terlibatMakalah berjudul "Introducing the Lumina project" ini ditulis 11 peneliti dari MIT, Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics, University of Texas at Dallas, York University (Kanada), dan Max Planck Institute for Astrophysics (Jerman). Penelitian didukung sebagian oleh NASA dan National Science Foundation (NSF) Amerika Serikat.##Mengapa ini pentingTeleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) kini rutin mengamati galaksi dari era awal alam semesta, dan menurut The Debrief, tim Lumina juga menyiapkan model ini untuk dibandingkan dengan data Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman. Ukuran kotak Lumina kira-kira setara dengan luas medan yang bisa diamati teleskop paling kuat, dan populasi galaksinya cukup besar untuk dicocokkan dengan sampel survei mendatang. Tim membuka akses Lumina bagi ilmuwan lain dan merilis video, termasuk tayangan percepatan waktu reionisasi hidrogen selama 2 miliar tahun. Ke depan, Lumina juga dipakai untuk mempelajari susunan materi skala besar di alam semesta awal dan memprediksi pola gelombang gravitasi dari galaksi dan lubang hitam purba.##BatasanLumina adalah model komputer, bukan pengamatan langsung. Kesesuaiannya dengan alam semesta nyata baru bisa diuji ketika prediksinya dibandingkan dengan data teleskop. Sejumlah media juga menyebut lebar kotak sekitar 1,5 miliar tahun cahaya, sementara MIT menyebut 1,6 miliar; perbedaannya berasal dari pembulatan konversi 500 megaparsek.Referensi jurnal: Oliver Zier dkk., "Introducing the lumina project: large-volume radiation-hydrodynamic simulations of the epochs of hydrogen and helium reionization", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2026, vol. 552, no. 4, DOI: 10.1093/mnras/stag1469.--- Diterbitkan oleh Pomodo · Redaksi Pomodo Terbit: 12 Nov 2026, 20.45 WIB Ditulis dengan bantuan AI dan diperiksa akurasinya terhadap sumber. Menemukan kesalahan? Hubungi redaksi → [pomodo.id/contact](https://pomodo.id/contact)