Pengaruh Model Potensial Chameleon Terhadap Kendala Observasional dI sekitar Benda Bersimetri Bola

Kintan Maharani Poetri, Romy Hanang Setya Budhi, S.Si., M.Sc., Ph.D.

2023 | Skripsi | FISIKA

Medan skalar chameleon merupakan medan skalar yang massanya bergantung pada densitas materi lingkungan di sekitarnya. Pada penelitian ini akan dibahas distribusi medan chameleon di sekitar benda bersimetri bola, yaitu Bumi dan bintang neutron serta melihat pengaruh model potensial chameleon terhadap kendala observasional yang ada. Model potensial chameleon yang digunakan adalah V = M^(4+n)/phi^n, dengan M adalah suatu konstanta berskala energi, n konstanta bernilai positif, dan phi adalah medan chameleon. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semakin besar densitas benda maka semakin kecil efek penekanan thin-shell benda (Delta Rc/Rc), dengan kata lain semakin masif benda maka akan semakin besar kemungkinan benda tersebut memiliki thin-shell. Begitu juga dengan kekuatan interaksi antara benda dengan medan chameleon yang disimbolkan sebagai Beta, semakin besar Beta maka semakin kecil efek penekanan thin-shell-nya yang berarti semakin memungkinkan benda tersebut untuk memiliki thin-shell. Thin-shell merupakan cangkang tipis di sekitar benda berukuran besar yang menahan segala aktifitas di dalam dan di luar benda sehingga tidak saling memengaruhi. Semakin besar nilai pangkat model potensial chameleon (n) maka semakin besar pula nilai skala energi (M) yang bisa dimasukkan ke dalam persamaan potensial chameleon tersebut agar benda masih memenuhi kondisi thin-shell (Delta Rc/Rc sangat kurang dari 1). Meskipun demikian, ternyata percepatan benda akibat medan chameleon yang dihasilkan dengan menggunakan model potensial ini bernilai jauh lebih kecil dibandingkan percepatan gravitasi di sekitar benda, sehingga bisa diabaikan. Jadi dapat disimpulkan bahwa untuk menemukan jejak keberadaan medan chameleon di sekitar benda, model potensial yang diuji tidak cukup menjanjikan untuk dapat diobservasi secara langsung.

Chameleon scalar field is a scalar field whose mass depends on the local density. This study discusses the distribution of the chameleon field around spherically symmetric objects such as Earth and neutron stars and sees through the dependency of the chameleon potential model on existing observational constraints. The chameleon potential model that was used is V = M^(4+n)/phi^n , where M is an energy scale constant, n is a positive constant and phi is the chameleon field. The result shows with the bigger density (rho), the smaller thin-shell effect suppresses (Delta Rc/Rc) the object, in other words, the more massive the object the more possibility that the object has a thin-shell. Likewise, the strength of the interaction between an object and the chameleon field that symbolized as Beta. The bigger Beta, the thin-shell effect suppresses became smaller, which means the more possibility an object has a thin-shell. Thin-shell is a coat around a large object that restraints all activities inside and outside the object so that they do not affect each other. The bigger n in the chameleon potential equation, the bigger energy scale M that can be used to satisfy the thin-shell condition (Delta Rc/Rc more less than 1). However, it turns out that this chameleon potential model is only able to produce an acceleration due to the chameleon field that is smaller than the gravitational acceleration object, so it can be ignored. Because of that, this chameleon potential model is not promising enough to be observed to see the existence of the chameleon field around the object.

Kata Kunci : Medan chameleon, Benda bersimetri bola, Potensial chameleon, Thin-shell, Percepatan benda.