Sebuah metode baru untuk mengukur jarak astronomis yang besar menyediakan para peneliti dengan tolok ukur kosmik untuk menentukan secara tepat seberapa jauh galaksi yang jauh. “Kami mengukur jarak geometris langsung ke galaksi, terlepas dari komplikasi dan asumsi yang melekat dalam teknik lain. Pengukuran menyoroti metode berharga yang dapat digunakan untuk menentukan tingkat ekspansi lokal Semesta, yang penting dalam upaya kami untuk menemukan sifat Energi Gelap, ”kata James Braatz, dari National Radio Astronomy Observatory (NRAO), yang berbicara hari ini di pertemuan American Astronomical Society di Pasadena, California.
Braatz dan rekan-rekannya menggunakan Very Long Baseline Array (VLBA) dari National Science Foundation dan Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT), dan Teleskop Radio Effelsberg dari Institut Max Planck untuk Radioastronomy (MPIfR) di Jerman untuk menentukan bahwa sebuah galaksi dijuluki UGC 3789 berjarak 160 juta tahun cahaya dari Bumi. Untuk melakukan ini, mereka secara tepat mengukur ukuran linear dan sudut dari suatu cakram material yang mengorbit lubang hitam pusat galaksi. Molekul air dalam cakram bertindak sebagai maser untuk menguatkan, atau memperkuat, gelombang radio dengan cara laser memperkuat gelombang cahaya.
Pengamatan adalah elemen kunci dari upaya besar untuk mengukur tingkat ekspansi Semesta, yang dikenal sebagai Konstan Hubble, dengan presisi yang sangat ditingkatkan. Upaya itu, kata para kosmolog, adalah cara terbaik untuk mempersempit kemungkinan penjelasan tentang sifat Energi Gelap. "Pengukuran baru ini penting karena menunjukkan teknik geometri satu langkah untuk mengukur jarak ke galaksi yang cukup jauh untuk menyimpulkan tingkat ekspansi Alam Semesta," kata Braatz.
Dark Energy ditemukan pada tahun 1998 dengan pengamatan bahwa ekspansi Semesta semakin cepat. Ini merupakan 70 persen dari materi dan energi di Semesta, tetapi sifatnya tetap tidak diketahui. Menentukan sifatnya adalah salah satu masalah terpenting dalam astrofisika.
"Mengukur jarak yang tepat adalah salah satu masalah tertua dalam astronomi, dan menerapkan teknik radio-astronomi yang relatif baru untuk masalah lama ini sangat penting untuk menyelesaikan salah satu tantangan terbesar astrofisika Abad 21," kata anggota tim Mark Reid dari Harvard- Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Pekerjaan pada UGC 3789 mengikuti pengukuran tengara yang dilakukan dengan VLBA pada tahun 1999, di mana jarak ke galaksi NGC 4258 - 23 juta tahun cahaya - secara langsung diukur dengan mengamati air di cakram bahan yang mengorbit lubang hitam pusatnya. Pengukuran itu memungkinkan penyempurnaan teknik pengukuran jarak tidak langsung lainnya menggunakan bintang variabel sebagai "lilin standar."
Pengukuran untuk UGC 3789 menambahkan milepost baru tujuh kali lebih jauh dari NGC 4258, yang terlalu dekat untuk mengukur Konstan Hubble secara langsung. Kecepatan penurunan NGC 4258 dari Bima Sakti dapat dipengaruhi oleh efek lokal. "UGC 3789 cukup jauh sehingga kecepatan bergerak menjauh dari Bima Sakti lebih menunjukkan ekspansi Semesta," kata anggota tim Elizabeth Humphreys dari CFA.
Menyusul pencapaian dengan NGC 4258, para astronom menggunakan GBT yang sangat sensitif untuk mencari galaksi lain dengan molekul air yang mirip dalam cakram yang mengorbit lubang hitam pusatnya. Setelah kandidat ditemukan, para astronom kemudian menggunakan VLBA dan GBT bersama-sama dengan teleskop Effelsberg untuk membuat gambar disk dan mengukur struktur rotasi terperinci mereka, yang diperlukan untuk pengukuran jarak. Upaya ini membutuhkan pengamatan multi-tahun untuk setiap galaksi. UGC 3789 adalah galaksi pertama dalam program untuk menghasilkan jarak yang begitu tepat.
Anggota tim Cheng-Yu Kuo dari University of Virginia mempresentasikan gambar cakram maser di NGC 6323, sebuah galaksi yang bahkan lebih jauh dari UGC 3789. Ini adalah langkah menuju penggunaan galaksi ini untuk memberikan milepost kosmik berharga lainnya. "Sensitivitas sangat tinggi dari teleskop memungkinkan membuat gambar seperti galaksi bahkan melampaui 300 juta tahun cahaya," kata Kuo.
Sumber: AAS
