Para peneliti di University of Birmingham telah menggunakan generasi baru observatorium ruang angkasa sinar-X untuk mempelajari galaksi fosil - kelompok galaksi kuno di mana semua galaksi besar secara bertahap bergabung untuk membentuk satu galaksi raksasa pusat.
Para astronom menemukan konsentrasi luar biasa dari materi gelap dan normal di inti sistem bintang yang terisolasi ini, dibandingkan dengan distribusi massa dalam kelompok galaksi normal.
Banyak galaksi, termasuk Bima Sakti kita, berada dalam kelompok. Terkadang mereka mengalami pertemuan dekat dengan anggota kelompok lainnya. Simulasi komputer memprediksi bahwa interaksi seperti itu menyebabkan galaksi besar spiral perlahan menuju pusat kelompok, di mana mereka dapat bergabung untuk membentuk galaksi raksasa tunggal, yang semakin menelan semua tetangganya.
Karena banyak kelompok galaksi memiliki lingkaran gas panas dan materi gelap yang diperluas, diperkirakan sepuluh tahun yang lalu bahwa suatu kelas sistem yang dijuluki kelompok fosil harus ada, di mana semua galaksi besar bergabung untuk membentuk satu galaksi raksasa pusat. Ini akan dikelilingi oleh awan gas panas sinar-X yang memancar keluar ke banyak jari-jari galaksi.
Ketika kami pertama kali menemukan lingkaran gas panas yang besar di mana beberapa kelompok galaksi yang sangat kompak tertanam, kami menyadari bahwa hanya beberapa miliar tahun evolusi lebih lanjut akan meninggalkan satu, raksasa, galaksi gabungan yang duduk di pusat X-cerah. ray halo, kata Trevor Ponman, pemimpin kelompok Birmingham yang membuat prediksi ini dan kemudian menemukan kelompok fosil pertama pada tahun 1994.
Teori-teori juga menyatakan bahwa kelompok-kelompok fosil yang jatuh ke dalam gugusan galaksi yang lebih besar dapat menjelaskan galaksi elips raksasa yang sering ditemukan di pusat-pusat gugusan tersebut.
Tim Birmingham telah mengamati kemungkinan enam kelompok fosil dalam dua tahun terakhir, mengambil keuntungan dari penglihatan tajam NASA Chandra X-Ray Space Observatory dan sensitivitas tinggi ESA yang mengorbit XMM-Newton observatorium sinar-X. Enam kelompok fosil terletak hingga dua miliar tahun cahaya dari Bumi. Tujuan utama tim adalah untuk mengeksplorasi mekanisme pembentukan kelompok-kelompok fosil dan galaksi elips raksasa.
Kunci untuk penelitian ini adalah distribusi materi gelap dalam kelompok fosil. Materi misterius ini terdiri dari lebih dari 80 persen massa Semesta, namun sifatnya tidak diketahui. Materi gelap tidak pernah terdeteksi secara langsung, tetapi keberadaannya disimpulkan melalui pengaruh gravitasinya pada materi biasa.
Galaksi elips besar NGC 6482 sangat menarik bagi tim, karena merupakan kelompok fosil terdekat yang diketahui, dan dapat dipelajari dengan sangat terperinci. Raksasa terisolasi ini, yang bersinar dengan setara dengan 110 miliar Matahari, terletak 100 juta tahun cahaya di konstelasi Hercules. Menggunakan Chandras Advanced CCD Imaging Spectrometer, Habib Khosroshahi, Trevor Ponman dan Laurence Jones, menggunakan pengamatan gas panas untuk melacak distribusi materi gelap di NGC 6482. Gas ini dipanaskan hingga suhu 10 juta derajat Celcius, terutama karena goncangan pemanasan sebagai akibat keruntuhan gravitasi.
Berbicara hari ini di Pertemuan Astronomi Nasional RAS di Birmingham, Habib Khosroshahi menggambarkan penemuan konsentrasi materi gelap yang luar biasa di inti NGC 6482. Khosroshahi juga menggambarkan dua contoh konsentrasi massa tinggi dalam galaksi fosil yang lebih masif dan lebih jauh yang dipelajari oleh baik teleskop Chandra dan XMM-Newton, meskipun kasing NGC 6482 adalah unik, karena dimungkinkan untuk menyelidiki pusat sistem dengan akurasi yang lebih tinggi.
Menurut Khosroshahi, konsentrasi massa di pusat kelompok galaksi kuno ini, yang sebagian besar dalam bentuk materi gelap, ditemukan secara khas lima kali lebih tinggi daripada kelompok galaksi normal dengan massa dan ukuran halo yang sama. Konsentrasi pusat massa ini mendukung gagasan bahwa kelompok-kelompok fosil seperti NGC 6482 adalah struktur yang sangat tua yang runtuh jauh sebelum kelompok-kelompok khas galaksi terbentuk. "Penjelasan untuk distribusi materi gelap terpusat seperti itu adalah bahwa sistem yang terbentuk pada pergeseran merah sangat tinggi ketika Semesta masih sangat muda dan padat," kata Khosroshahi.
Keuntungan besar dari kelompok fosil dibandingkan dengan kelompok normal adalah bahwa tidak ada interaksi galaksi besar, yang dapat menggerakkan gas panas, yang terjadi, tambahnya. Oleh karena itu, mereka menyediakan laboratorium yang ideal untuk mempelajari sifat-sifat materi terlihat dalam bentuk gas dan bintang serta wadahnya, materi gelap.
Sumber Asli: RAS News Release
