Lihatlah galaksi, apa yang Anda lihat? Mungkin banyak bintang. Dan terkubur di antara bintang-bintang itu, jika Anda melihat dengan cukup hati-hati, Anda mungkin menemukan planet, lubang hitam, kurcaci putih, asteroid, dan segala macam peluang dan tujuan yang beragam. Lingkungan galaksi yang biasa.
Apa yang tidak akan Anda lihat adalah sebagian besar galaksi itu Betulkah terbuat dari. Anda tidak akan melihat yang tak terlihat, yang tersembunyi. Anda tidak akan melihat sebagian besar massa galaksi itu. Anda tidak akan melihat materi gelap.
Dark Matters Most
Materi gelap adalah bentuk materi hipotetis, dan dalam hipotesis itu Anda berenang di dalamnya sekarang. Sejauh yang dapat kita katakan, berdasarkan pada dekade pengamatan yang cermat dan teliti terhadap segala sesuatu mulai dari pergerakan bintang di dalam galaksi hingga pergerakan galaksi di dalam kluster hingga saat-saat awal big bang hingga pertumbuhan struktur di seluruh alam semesta (yaitu , kami telah bekerja sangat keras dalam hal ini), kosmos kami bukanlah apa yang tampak di permukaan.
Hasil utama: sebagian besar bahan mentah di alam semesta kita tidak berinteraksi dengan cahaya. Nama biasanya adalah "materi gelap", tetapi nama yang lebih baik mungkin tidak terlihat masalah. Kami tidak begitu yakin apa itu (kami masih mengerjakan bagian itu), tetapi materi gelap tampaknya semacam partikel mikroskopis yang membanjiri setiap galaksi, memberi mereka massa tambahan. Karena materi gelap ini tidak berinteraksi dengan cahaya, ia tidak merasakan apa pun yang berkaitan dengan gaya elektromagnetik, yang berarti ia hanya melewati materi normal tanpa memperhatikan atau sedikit pun peduli.
Berat Tidak Ada
Sekuat materi gelap ini dalam hal menjelaskan masalah yang mendalam dan membingungkan alam semesta, ia memang memiliki beberapa kelemahan. Terutama, ketika astrofisikawan menjalankan simulasi komputer tentang pertumbuhan galaksi - melacak pembentukan dan evolusi mereka selama miliaran tahun menggunakan semua fisika yang dikenal yang membuat galaksi menjadi galaksi - mereka menemukan bahwa materi gelap cenderung benar-benar, benar-benar menggumpal hingga kepadatan sangat tinggi di pusat galaksi tersebut.
Itu prediksi yang bagus dan bagus, tetapi itu tidak cukup cocok dengan pengamatan. Meskipun kita tidak dapat langsung melihat materi gelap (ingat: tidak terlihat), kita dapat melihat efeknya pada segala sesuatu yang lain, termasuk materi normal. Materi gelap mungkin tidak memainkan permainan elektromagnetik, tetapi ia berbicara tentang gravitasi, karena gravitasi sangat ramah dan mampu berbicara dengan setiap serpihan massa dan energi di seluruh alam semesta.
Jadi jika Anda mengisi galaksi dengan materi gelap, dan materi gelap cenderung menggumpal banyak di tengah, maka akan ada banyak bobot di pusat galaksi, menggambar di gas sekitarnya. Ketika gas itu mengompres ke inti, ia akan menyusut dan runtuh, memicu peristiwa pembentukan bintang masif, memunculkan serasah bintang-bintang baru.
Dengan kata lain, inti galaksi seharusnya memiliki tumpukan pada tumpukan molekul gas dan bintang. Dan meskipun pusat galaksi memang tempat yang sangat kaya, mereka tidak bahwa kaya.
Kesimpulan dari itu bahwa prediksi dangkal tentang perilaku materi gelap dalam inti galaksi bukanlah cerita lengkap. Karena kita memiliki begitu banyak alasan bagus untuk meyakini bahwa materi gelap adalah sesuatu, pertanyaannya menjadi: apa yang membuatnya keluar dari inti?
Mengguncang segalanya
Berikan sepuluh fisika teori masalah dan mereka akan datang dengan selusin solusi. Dan dalam kasus "kegaduhan" inti materi gelap, mereka telah berhasil mengeluarkan segala macam penjelasan yang menyenangkan. Mungkin materi gelap lebih eksotis daripada yang kita duga, mampu sedikit berinteraksi dengan dirinya sendiri melalui kekuatan alam kelima yang baru, menghaluskan dirinya sendiri di intinya. Mungkin dark matter hanya sedikit hangat dan energik, dan sulit dibundel di tengah.
Sekeren opsi-opsi itu, mungkin penjelasannya adalah sesuatu yang lebih biasa. Materi gelap dapat mempengaruhi perilaku materi normal melalui gravitasi, dan hal yang sama berlaku sebaliknya. Sementara secara substansial kurang besar daripada rekan-rekan mereka yang gelap, hal biasa dari alam semesta kita dapat menarik dan menarik segala sesuatu yang lain, bahkan jika hanya sedikit.
Baru-baru ini sebuah tim astronom mempelajari beberapa populasi galaksi kerdil, di mana hubungan antara materi gelap dan normal paling mudah diperiksa. Mereka menggunakan sampel ini untuk mencari hubungan antara pembentukan bintang dan kepadatan pusat. Dalam skenario ini, jika sebuah galaksi mengalami banyak pembentukan bintang baru-baru ini, memicu angin supernova eksplosif dan ledakan temperamental lainnya, maka itu akan mendorong banyak materi normal keluar dari inti, dan gravitasi akan melakukan tugasnya dan menarik sebagian dari materi gelap bersama dengan hal-hal normal.
Studi ini menemukan hasil yang menarik: galaksi kerdil dengan banyak pembentukan bintang baru-baru ini ("baru-baru ini" dalam enam miliar tahun terakhir) memiliki kepadatan pusat yang lebih halus, sementara saudara kandung mereka yang kurang aktif jauh lebih renyah di pusat mereka, mendukung hipotesis ini bahwa materi normal memang bisa mempengaruhi kegelapan. Meskipun ini tidak sepenuhnya menyelesaikan teka-teki tentang sifat materi gelap, ini adalah langkah maju yang substansial.
Baca lebih lanjut: "Materi gelap memanas di galaksi kerdil"
