3.1 Kurva rotasi galaksi: penyesuaian tanpa materi gelap

Beranda ／ Bab 3: alam semesta makroskopis

Terminologi dan konvensi: Pada bagian ini, “tarikan ekstra” di piringan luar dipahami sebagai hasil gabungan partikel tidak stabil terumumkan (GUP) yang selama masa hidupnya membentuk gravitasi tensorial statistik (STG), dan saat terurai atau beranihilasi menyuntikkan derau lokal tensor (TBN) berupa latar difus berkoherensi rendah. Selanjutnya kami merujuk ketiganya secara ringkas sebagai partikel tidak stabil terumumkan, gravitasi tensorial statistik, dan derau lokal tensor. Dalam konteks Teori Filamen Energi (EFT), medium kosmik disebut samudra energi (Energy Sea). Mulai paragraf berikut, kami hanya menggunakan istilah panjang dalam bahasa Indonesia tanpa singkatan.

I. Fenomena dan persoalan inti

Banyak galaksi spiral mempertahankan kecepatan rotasi yang tinggi dan hampir datar jauh di luar piringan bercahaya, padahal materi tampak menipis dan, secara naluriah, kecepatan seharusnya menurun seiring radius. Dua keteraturan yang sangat rapat menyertai gejala ini:

• Massa tampak dan suatu kecepatan khas di piringan luar mengikuti hampir satu hubungan dengan sebaran sangat kecil.
• Pada setiap radius, tarikan sentripetal total hampir berpadanan satu-banding-satu dengan tarikan akibat materi tampak, juga dengan sebaran kecil.

Bentuk kurva berbeda-beda—pusat berkusp atau bernukleus, jari-jari dan tinggi plateau yang bervariasi, serta “tekstur” halus—dan semua itu mencerminkan lingkungan serta sejarah kejadian. Namun kedua hubungan tetap rapat, sehingga mengisyaratkan satu mekanisme dasar. Pendekatan klasik menambah “selubung” tak tampak per objek, sering membutuhkan penalaan khusus, dan sulit menjelaskan mengapa dua hubungan tersebut tetap begitu rapat bila sejarah pembentukan beragam.

Gagasan pokok: tarikan ekstra di piringan luar dapat muncul sebagai respons statistik medium, tanpa menambahkan materi baru.

II. Gambar mekanisme: satu lanskap tensor, tiga kontribusi

1. Kemiringan dalam dasar (materi tampak)
   Bintang dan gas mengukir kemiringan tensor ke arah pusat di dalam samudra energi, sehingga memberi panduan sentripetal dasar. Kontribusi ini cepat melemah terhadap radius dan, sendirian, tidak mampu menahan plateau luar yang datar.
   Pegangan observasional: semakin terpusat rasio cahaya–massa dan kerapatan permukaan gas, semakin “tajam” tanjakan bagian dalam.
2. Kemiringan aditif yang halus (gravitasi tensorial statistik)
   Partikel tidak stabil terumumkan memberi tarikan-tarikan kecil pada medan tensor selama hidupnya. Tarikan tersebut terakumulasi lintas ruang–waktu menjadi bias halus yang persisten, berkurang lambat terhadap radius.
   • Kehalusan spasial: bias melemah perlahan namun tetap efektif di piringan luar, sehingga menopang plateau.
   • Terkorelasikan dengan aktivitas: kekuatan bias meningkat bersama laju pembentukan bintang, fusi/perturbasi, siklus keluar–masuk gas, dan geser bar/lengan spiral.
   • Penguncian yang koheren: pasokan dan pengadukan yang lebih besar → aktivitas naik → bias menguat → skala kecepatan piringan luar terkunci.
     Pegangan observasional: kerapatan permukaan pembentukan bintang, kekuatan bar, arus gas, dan jejak fusi berkorelasi dengan tinggi serta panjang plateau.
3. Tekstur beramplitudo rendah (derau lokal tensor)
   Saat terurai atau beranihilasi, partikel tidak stabil terumumkan menyuntikkan paket gelombang lebar berkoherensi rendah yang membentuk latar difus. Latar ini menambah gelombang kecil dan melebarkan profil kecepatan tanpa mengubah tingkat rata-rata plateau.
   Pegangan observasional: halo/reliquia radio, struktur difus berkontras rendah, dan “butiran” pada medan kecepatan—semuanya menguat di sepanjang sumbu fusi atau zona geser tinggi.

Zonasi radial (intuisi):

• Bagian dalam (R ≲ 2–3 R_d): panduan tampak mendominasi; gravitasi tensorial statistik menyetel halus → menentukan apakah pusat berkusp atau bernukleus.
• Zona transisi: kontribusi sebanding → kurva berubah dari curam menjadi datar; jari-jari peralihan bergeser mengikuti aktivitas dan sejarah.
• Plateau luar: porsi gravitasi tensorial statistik meningkat → plateau tinggi dan memanjang, dengan tekstur ringan.

Kesimpulan: plateau = panduan tampak + gravitasi tensorial statistik; gelombang kecil di luar = derau lokal tensor.

III. Asal dua “hubungan rapat”

• Massa–kecepatan: hampir satu hukum tunggal
  Materi tampak memasok dan “mengaduk” medium, sehingga menetapkan aktivitas total partikel tidak stabil terumumkan; aktivitas inilah yang menentukan skala kecepatan plateau. Karena itu, massa tampak dan kecepatan luar berkorelasi dari sebab yang sama, dengan sebaran kecil.
• Tarikan total vs tarikan tampak: hampir satu-banding-satu sepanjang radius
  Tarikan sentripetal total = panduan tampak + kemiringan aditif halus dari gravitasi tensorial statistik. Bagian dalam “digerakkan” oleh yang tampak, sedangkan bagian luar makin dipengaruhi oleh bias halus. Titik demi titik di sepanjang radius, muncul pemetaan teratur dari tarikan tampak ke tarikan total.
  Uji langsung: pada radius tetap, petakan residu dinamis terhadap geser gas/debu dan intensitas radio difus; keduanya seharusnya berkorelasi searah.

Intinya: kedua hubungan itu adalah dua proyeksi—“massa vs kecepatan” dan “radius vs tarikan”—dari satu lanskap tensor yang sama.

IV. Mengapa pusat berkusp dan bernukleus dapat berdampingan

• Mekanisme perataan (“pengamplasan”): aktivitas panjang—fusi, letupan bintang, geser kuat—melunakkan lanskap tensor setempat dan mengurangi kemiringan dalam, sehingga terbentuk nukleus.
• Mekanisme penegangan kembali: potensial yang dalam dengan pasokan stabil dan gangguan moderat memulihkan atau mempertahankan kospisitas.

Kesimpulan: kospisitas dan kenukleusan adalah dua keadaan batas dari jaringan tensor yang sama di bawah sejarah dan lingkungan yang berbeda.

V. Menempatkan observasi multikaea pada satu peta tensor (operasional)

Dipetakan bersama:

• Tinggi dan jangkauan radial plateau kurva rotasi.
• Peregangan dan pergeseran pusat isokontur konvergensi lensa lemah/kuat (kappa, κ).
• Jalur geser dan ekor non-Gauss pada medan kecepatan gas.
• Intensitas difus dan orientasi halo/reliquia radio.
• Arah garis polarisasi/medan magnet sebagai penjejak geser jangka panjang.

Kriteria pemetaan bersama:

• Kesejajaran spasial: pola-pola di atas berkolokasi dan searah sepanjang sumbu fusi, sumbu bar, atau garis singgung lengan spiral.
• Koherensi kala: pada fase aktif, latar difus naik lebih dulu (derau lokal tensor), lalu dalam puluhan–ratusan juta tahun plateau meninggi/memanjang (gravitasi tensorial statistik). Pada fase tenang urutannya terbalik.
• Kesesuaian lintas-kaea: setelah koreksi dispersi medium, arah plateau dan residu konsisten antarka­ea karena keduanya ditetapkan oleh lanskap tensor yang sama.

VI. Prediksi teruji (dioperasionalkan untuk observasi dan fitting)

1. P1 | Derau mendahului dorongan (urutan temporal)
   Prediksi: setelah letupan bintang atau fusi, latar radio difus meningkat lebih dulu akibat derau lokal tensor. Dalam skala puluhan–ratusan juta tahun, tinggi dan jari-jari plateau bertambah seiring penguatan gravitasi tensorial statistik.
   Strategi: lakukan fitting gabungan multi-epok dan multi-cincin untuk mengukur jeda antara kenaikan latar dan pendalaman/perpanjangan plateau.
2. P2 | Ketergantungan lingkungan (pola spasial)
   Prediksi: sepanjang arah ber-geser tinggi atau sumbu fusi, plateau lebih panjang dan lebih tinggi, dengan “butiran” kecepatan yang lebih kuat.
   Strategi: ekstraksi kurva sektoral dan profil latar difus di sepanjang sumbu bar dan sumbu fusi, lalu bandingkan.
3. P3 | Saling-silang pada satu peta (multimodal)
   Prediksi: sumbu mayor kontur κ, puncak geser kecepatan, guratan radio, dan arah utama polarisasi selaras.
   Strategi: daftarkan empat peta pada sistem koordinat yang sama dan hitung kemiripan kosinus vektornya.
4. P4 | Bentuk spektral piringan luar
   Prediksi: spektrum daya residu kecepatan di piringan luar memperlihatkan kemiringan lembut pada frekuensi menengah–rendah, selaras dengan karakter lebar-kaea dan koherensi rendah derau lokal tensor.
   Strategi: bandingkan puncak dan kemiringan spektrum residu dengan milik latar radio difus.
5. P5 | Alur fitting (ekonomi parameter)
   Langkah:
   • Gunakan fotometri dan gas untuk menetapkan prior kemiringan dalam dasar akibat materi tampak.
   • Gunakan laju pembentukan bintang, indikator fusi, kekuatan bar, dan besar geser untuk prior amplitudo serta skala gravitasi tensorial statistik.
   • Gunakan intensitas/tekstur radio difus untuk prior pelebaran oleh derau lokal tensor.
   • Fitting seluruh kurva rotasi dengan sedikit parameter bersama, lalu validasi melalui pemetaan bersama dengan lensa dan medan kecepatan.
     Tujuan: satu set parameter bagi banyak moda data, bukan penalaan “selubung” per objek.

VII. Analogi intuitif

Sebuah konvoi dengan angin belakang. Mesin melambangkan panduan tampak. Angin belakang melambangkan gravitasi tensorial statistik—melemah perlahan dengan jarak namun menjaga kecepatan. Gonjangan kecil melambangkan derau lokal tensor—menambah “butiran” ringan pada kurva kecepatan. Pengelolaan mencakup: pedal gas (pasokan), “kondisi jalan” (geser/aktivitas), dan keberlangsungan angin belakang (amplitudo kemiringan halus).

VIII. Hubungan dengan penafsiran konvensional

• Jalur penjelasan lain: alih-alih menisbatkan tarikan ekstra pada materi tak tampak tambahan, kami menafsirkannya sebagai respons statistik medium: kemiringan aditif halus dari gravitasi tensorial statistik plus tekstur beramplitudo rendah dari derau lokal tensor.
• Lebih sedikit derajat kebebasan: tiga penggerak se-asal—pasokan tampak, pengadukan jangka panjang, dan bias tensor yang timbul—menentukan hasil dan mengurangi penalaan per objek.
• Satu peta, banyak proyeksi: kurva rotasi, pelensaan, kinematika gas, dan polarisasi adalah proyeksi berbeda dari satu lanskap tensor yang sama.
• Pendekatan inklusif: bila kelak ditemukan komponen baru, ia dapat dipandang sebagai sumber mikroskopik; untuk ciri utama kurva, efek statistik medium sudah memadai untuk penyesuaian terpadu.

IX. Kesimpulan

Satu lanskap tensor menjelaskan sekaligus plateau luar yang datar, dua hubungan rapat, koeksistensi pusat berkusp dan bernukleus, serta variasi tekstur halus.

• Materi tampak membentuk kemiringan dalam dasar.
• Gravitasi tensorial statistik menambahkan kemiringan halus yang persisten dan menurun perlahan, menopang kecepatan luar serta mengikat skala kecepatan pada massa tampak.
• Derau lokal tensor menumpangkan “butiran” beramplitudo rendah tanpa mengubah plateau keseluruhan.

Sebagai ringkasan: fokus berpindah dari “berapa banyak materi tak tampak yang harus ditambah?” ke “bagaimana lanskap tensor yang sama terus-menerus dibentuk ulang?”. Dalam mekanisme terpadu berbasis medium ini, plateau, hubungan rapat, morfologi pusat, dan ketergantungan lingkungan adalah wajah berbeda dari satu proses fisik, bukan teka-teki terpisah.