Ilustrasi akurat galaksi muda <10 miliar tahun cahaya jauhnya. Klik untuk memperbesar / a>
Para astronom telah menemukan indikasi yang jelas bahwa gumpalan materi gelap adalah tempat menyusui galaksi yang baru lahir sekitar dua belas miliar tahun cahaya jauhnya. Satu sarang materi gelap dapat memelihara beberapa galaksi muda. Hasil ini dari para peneliti di Space Telescope Science Institute, National Astronomical Observatory of Japan, dan University of Tokyo mengkonfirmasi prediksi teori kosmologi yang saat ini dominan dikenal sebagai model Cold Dark Matter.
Studi terbaru menunjukkan bahwa materi gelap menimbang materi biasa dengan faktor tujuh. Meskipun materi gelap tidak dapat dilihat secara langsung melalui teleskop, ia mengungkapkan dirinya kepada para astronom dengan tarikan gravitasi yang kuat pada bintang dan gas di dekatnya, dan bahkan galaksi.
Galaksi sering berkerumun bersama dan bagaimana mereka dikelompokkan sebagian besar ditentukan oleh gravitasi.
Dengan mempelajari bagaimana galaksi berkelompok, adalah mungkin untuk menentukan bagaimana materi gelap didistribusikan dan bagaimana hal itu mempengaruhi kelahiran dan pertumbuhan galaksi. Di masa lalu, sangat sulit untuk mempelajari pengelompokan galaksi muda. Galaksi-galaksi muda tampak pingsan karena jaraknya yang jauh, dan menemukan cukup banyak di antara mereka untuk mempelajari bagaimana mereka berkelompok merupakan tantangan pengamatan.
Masami Ouchi dari Space Telescope Science Institute dan rekan-rekannya menggunakan teleskop Subaru dan kamera Suprime-Cam untuk mempelajari sepotong langit di konstelasi Cetus (Paus) yang disebut Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Sepotong langit ini meliputi area lima kali ukuran bulan purnama. Dengan mengambil gambar yang dalam dan sensitif dari lapangan dalam tiga warna cahaya tampak, tim SXDS mampu menemukan sekitar tujuh belas ribu (17.000) galaksi muda dua belas miliar tahun cahaya jauhnya. Jumlah ini sepuluh kali lebih besar dari penelitian sebelumnya terhadap galaksi muda tersebut.
Berdasarkan data ini, tim menemukan bahwa:
1) Ada banyak pasangan galaksi dengan pemisahan kurang dari delapan ratus ribu (800.000) tahun cahaya.
2) Bahkan pada jarak yang jauh, galaksi sangat terkelompok.
Kedua hasil ini diharapkan jika galaksi bersarang dalam gumpalan materi gelap. Tim SXDS membandingkan hasil pengamatan secara rinci dengan prediksi teoritis berdasarkan model Cold Dark Matter oleh anggota tim Takashi Hamana dan menemukan bahwa rumpun rata-rata sarang materi gelap memiliki berat sebanyak enam ratus miliar (600.000.000.000) Matahari, dan satu pun gumpalan materi gelap memiliki banyak galaksi muda.
Secara independen, Nobunari Kashikawa dari National Astronomical Observatory of Japan dan rekannya juga menggunakan kamera Subaru Suprime-Cam untuk mempelajari area langit di rasi Coma Berenices (Rambut Berenice) yang disebut Subaru Deep Field (SDF). Bidang ini hanya berukuran satu bulan purnama tetapi data yang tersedia dua kali lebih sensitif dari data bidang SXDS. Tim SDF menemukan sekitar lima ribu (5.000) galaksi muda pada jarak dua belas miliar tahun cahaya, dan delapan ratus (800) galaksi muda bahkan pada jarak dua belas miliar lima ratus juta tahun cahaya. Tim SDF juga dapat mengecek identitas galaksi muda dengan mengambil data spektral galaksi dengan teleskop Subaru dan Keck. Tim SDF secara independen memperoleh hasil 1) +2) yang dijelaskan di atas, dan menyimpulkan bahwa beberapa rumpun materi gelap menampung beberapa galaksi muda. Dalam gambar SDF, dimungkinkan untuk melihat beberapa galaksi yang baru lahir berkerumun di area kecil. Dengan membandingkan data SDF secara terperinci dengan simulasi komputer presisi tinggi dari pertumbuhan rumpun di Cold Dark Matter oleh anggota tim Masahiro Nagashima dari Universitas Kyoto, tim SDF menyimpulkan bahwa rumpun materi gelap yang lebih banyak memiliki galaksi yang lebih terang, dan bahwa preferensi ini menghasilkan korelasi yang ditemukan dalam observasi nyata.
Kedua tim bersama-sama telah menemukan bukti konkret pertama bahwa galaksi-galaksi muda di alam semesta awal bersarang di dalam gumpalan materi gelap, dan bahwa satu gumpalan materi gelap merawat beberapa galaksi muda. Kedua tim mengambil keuntungan dari kemampuan unik teleskop Subaru untuk mengambil gambar peka yang mendalam di area langit yang luas.
Sumber Asli: Siaran Berita NAOJ
