Memahami sesuatu yang tidak dapat kita lihat telah menjadi masalah yang telah diatasi oleh para astronom di masa lalu. Dengan menggunakan metode pelensaan gravitasi yang kuat - di mana gugusan galaksi raksasa bertindak sebagai lensa pembesar kosmik - tim astronom internasional telah mampu mempelajari energi gelap yang sulit dipahami untuk pertama kalinya. Tim melaporkan bahwa ketika dikombinasikan dengan teknik yang ada, hasilnya akan secara signifikan meningkatkan pengukuran massa dan konten energi alam semesta saat ini.
Dengan menggunakan data yang diambil oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble serta teleskop berbasis darat, tim tersebut menganalisis gambar 34 galaksi yang sangat jauh yang terletak di belakang Abell 1689, salah satu kluster galaksi terbesar dan paling masif di jagat raya.
Melalui lensa gravitasi dari Abell 1689, para astronom, dipimpin oleh Eric Jullo dari JPL dan Priyamvada Natarajan dari Universitas Yale, mampu mendeteksi galaksi-galaksi latar belakang yang samar-samar di kejauhan - yang cahayanya bengkok dan diproyeksikan oleh tarikan gravitasi besar gugus — dalam sebuah dengan cara yang sama seperti lensa lensa pembesar mendistorsi gambar objek.
Dengan menggunakan metode ini, mereka mampu mengurangi kesalahan keseluruhan dalam parameter persamaan-negara sebesar 30 persen, ketika dikombinasikan dengan metode lain.
Cara di mana gambar-gambar terdistorsi memberi petunjuk para astronom tentang geometri ruang yang terletak di antara Bumi, gugusan dan galaksi yang jauh. "Konten, geometri, dan nasib alam semesta saling terkait, jadi jika Anda dapat membatasi dua hal itu, Anda belajar sesuatu tentang yang ketiga," kata Natarajan.
Tim mampu mempersempit kisaran perkiraan saat ini tentang efek energi gelap pada alam semesta, dilambangkan dengan nilai w, sebesar 30 persen. Tim menggabungkan teknik baru mereka dengan metode lain, termasuk menggunakan supernova, kluster galaksi sinar-X dan data dari pesawat ruang angkasa Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), untuk membatasi nilai w.
"Energi gelap dicirikan oleh hubungan antara tekanan dan densitasnya: ini dikenal sebagai persamaan keadaan," kata Jullo. “Tujuan kami adalah mencoba mengukur hubungan ini. Ini mengajarkan kita tentang sifat-sifat energi gelap dan bagaimana hal itu memengaruhi perkembangan Semesta. "
Energi gelap membentuk sekitar 72 persen dari semua massa dan energi di alam semesta dan pada akhirnya akan menentukan nasibnya. Hasil baru mengkonfirmasi temuan sebelumnya bahwa sifat energi gelap kemungkinan sesuai dengan alam semesta yang datar. Dalam skenario ini, perluasan alam semesta akan terus melaju dan alam semesta akan mengembang selamanya.
Para astronom mengatakan kekuatan nyata dari hasil baru ini adalah bahwa ia merancang cara yang sama sekali baru untuk mengekstrak informasi tentang energi gelap yang sulit dipahami, dan ia menawarkan janji besar untuk aplikasi masa depan.
Menurut para ilmuwan, metode mereka membutuhkan beberapa langkah yang cermat untuk dikembangkan. Mereka menghabiskan beberapa tahun mengembangkan model matematika khusus dan peta yang tepat dari masalah - baik gelap dan "normal" - yang bersama-sama membentuk gugus Abell 1689.
Temuan ini muncul dalam edisi 20 Agustus jurnal Science.
Sumber: Universitas Yale, Science Express. ESA Hubble.
