Terkadang sulit untuk membungkus kepala Anda. Meskipun mungkin terasa diam, planet Bumi sebenarnya bergerak dengan kecepatan rata-rata 29,78 km / s (107.200 km / jam; 66600 mph). Namun, planet kita tidak memiliki apa-apa di Matahari itu sendiri, yang bergerak di sekitar pusat galaksi kita dengan kecepatan 220 km / s (792.000 km / jam; 492.000 mph).
Tetapi seperti yang sering terjadi dengan Alam Semesta kita, segala sesuatunya menjadi semakin mengejutkan semakin jauh Anda melihat. Menurut sebuah studi baru oleh tim astronom internasional, galaksi "spiral super" paling besar di Semesta berputar dua kali lebih cepat dari Bima Sakti. Penyebabnya, menurut mereka, adalah awan besar (atau lingkaran cahaya) dari Dark Matter yang mengelilingi galaksi-galaksi ini.
Studi, yang baru-baru ini muncul di Internet Surat Jurnal Astrofisika, dilakukan oleh para astronom dari Space Telescope Science Institute (STSI), Universitas Cape Town, The College of New Jersey, Universitas Teknologi Swinburne, Universitas Western Cape, dan Institut Teknologi California.
Galaksi-galaksi super spiral adalah fenomena yang relatif baru bagi para astronom, yang baru ditemukan sebagai hasil data yang diperoleh oleh Sloan Digital Sky Survey (SDSS) dan NASA / IPAC Extragalactic Database (NED). Hanya sekitar 100 yang diketahui sampai saat ini, tetapi apa yang kami amati dari beberapa ini menunjukkan bahwa benda-benda ini tidak kekurangan yang luar biasa.
Selain lebih besar dari Bima Sakti, mereka juga lebih cerah dan mengandung lebih banyak bintang. Ukuran terbesar berdiameter sekitar 450.000 tahun cahaya (dibandingkan dengan Bima Sakti, yang membentang sekitar 100.000 tahun cahaya) dan sekitar 20 kali lebih besar. Dan berdasarkan penelitian yang dipimpin oleh para peneliti dari STSI, mereka juga tampak berputar lebih cepat.
Demi penelitian mereka, tim mengandalkan data baru yang dikumpulkan dengan Southern African Large Telescope (SALT) untuk mengukur kurva rotasi untuk 23 galaksi spiral masif yang diketahui. Data tambahan diberikan oleh teleskop Hale 5 meter di Palomar Observatory sementara misi Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA memberikan data penting tentang massa galaksi dan laju pembentukan bintang.
Seperti yang dikatakan Tom Jarrett dari Universitas Cape Town, Afrika Selatan, tentang penelitian ini:
"Karya ini dengan indah menggambarkan sinergi yang kuat antara pengamatan optik dan inframerah dari galaksi, mengungkapkan gerakan bintang dengan spektroskopi SDSS dan SALT, dan sifat bintang lainnya - terutama massa bintang atau 'tulang punggung' dari galaksi induk - melalui pencitraan pertengahan inframerah WISE . "
Apa yang mereka temukan adalah bahwa galaksi-galaksi ini berputar jauh lebih cepat daripada Bimasakti, dengan pemintalan terbesar dengan kecepatan hingga 570 km / s (350 mps) - hampir tiga kali lebih cepat. Terlebih lagi, tim menemukan bahwa kecepatan rotasi spiral super jauh melebihi massa bintang konstituen, gas, dan debu mereka. Ini sesuai dengan apa yang telah diamati oleh para ilmuwan selama beberapa dekade, yang menunjukkan bahwa materi gelap bertanggung jawab.
“Super spiral itu ekstrem dengan banyak langkah. Mereka memecahkan rekor untuk kecepatan rotasi, ”kata Patrick Ogle, seorang peneliti dengan STSI dan penulis utama dalam penelitian ini. "Tampaknya putaran galaksi diatur oleh massa halo materi gelapnya ... Ini adalah pertama kalinya kami menemukan galaksi spiral yang sebesar yang dapat mereka peroleh."
Pada dasarnya, Ogle dan rekan-rekannya menyimpulkan bahwa spiral super dikelilingi oleh lingkaran cahaya materi gelap yang lebih besar dari rata-rata. Bahkan, Ogle dan timnya menentukan bahwa lingkaran cahaya yang paling besar setara dengan sekitar 40 triliun massa Matahari. Para astronom biasanya berharap menemukan banyak materi gelap ini di sekitar sekelompok galaksi, bukan satu galaksi.
Penelitian ini adalah bukti lain terhadap teori gravitasi alternatif yang berusaha mengesampingkan keberadaan materi gelap. Contoh populer dikenal sebagai Modified Newtonian Dynamics (MOND), yang mengusulkan bahwa ketika sampai pada struktur paling masif di kosmos (galaksi dan kluster galaksi) gravitasi sedikit lebih kuat daripada yang diperkirakan oleh Newton atau Einstein.
Namun, MOND tidak dapat menjelaskan kecepatan rotasi yang diamati dari spiral super, yang menunjukkan tidak ada dinamika non-Newtonian yang diperlukan. Pengambilan lain dari pengamatan ini adalah bahwa spiral super mengandung bintang jauh lebih sedikit daripada yang diharapkan, mengingat lingkaran cahaya materi gelap besar yang mengelilingi mereka. Ini menunjukkan bahwa kelimpahan materi gelap sebenarnya dapat menghambat pembentukan bintang di galaksi.
Tim peneliti menyarankan dua kemungkinan mengapa ini terjadi. Di satu sisi, mungkin saja setiap gas tambahan yang ditarik ke galaksi dipanaskan oleh rotasi cepat ke titik di mana pendinginan dan penggumpalan (dan karenanya, keruntuhan gravitasi) lebih kecil kemungkinannya. Di sisi lain, ada kemungkinan bahwa putaran cepat galaksi mengganggu awan gas yang membuatnya lebih sulit untuk bergabung dan runtuh.
Meskipun demikian, spiral super yang telah diamati masih dapat mengalami pembentukan bintang - pada tingkat sekitar 30 massa matahari per tahun (atau 30 kali dari Bima Sakti). Ke depan, Ogle dan timnya berharap untuk melakukan pengamatan lebih lanjut dengan harapan dapat belajar lebih banyak tentang gerakan gas dan bintang-bintang di cakram super spiral.
Pertanyaan-pertanyaan ini dan lainnya yang berkaitan dengan super spiral kemungkinan akan ditangani oleh instrumen generasi berikutnya seperti James Webb Space Telescope (JWST) dan Wide-Field Infrared Space Telescope (WFIRST). Setelah dikerahkan, teleskop ini akan dapat mempelajari lebih banyak spiral super pada jarak yang lebih jauh, yang juga akan berada pada fase awal di
