Galaksi kerdil I Zwicky 18. Kredit gambar: NASA. klik untuk memperbesar
Petunjuk yang diungkapkan oleh pandangan baru dari Teleskop Luar Angkasa Hubble telah memungkinkan para astronom untuk memetakan lokasi "materi gelap" dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam dua kelompok galaksi yang sangat muda.
Tim Institut Sains-Teleskop-Universitas Johns Hopkins melaporkan temuannya dalam Astrophysical Journal edisi Desember. (Lain, pengamatan kurang rinci muncul dalam edisi Januari 2005 publikasi itu.)
Hasil tim memberikan kepercayaan pada teori bahwa galaksi yang kita dapat lihat terbentuk di wilayah terpadat dari "jaring kosmik" materi gelap yang tak terlihat, seperti halnya buih yang berkumpul di atas gelombang laut, kata rekan penulis studi Myungkook James Jee, asisten peneliti ilmuwan di Henry A. Rowland Departemen Fisika dan Astronomi di Sekolah Seni dan Sains Johns Hopkins Krieger.
"Kemajuan dalam teknologi komputer sekarang memungkinkan kita untuk mensimulasikan seluruh alam semesta dan untuk mengikuti penggabungan materi menjadi bintang, galaksi, kelompok galaksi dan filamen materi yang sangat panjang dari seratus ribu tahun pertama hingga saat ini," kata Jee. "Namun, sangat sulit untuk memverifikasi hasil simulasi secara pengamatan, karena materi gelap tidak memancarkan cahaya."
Jee mengatakan tim mengukur gravitasi "lensa" halus yang tampak dalam gambar Hubble? yaitu, distorsi kecil bentuk galaksi yang disebabkan oleh gravitasi dari materi gelap yang tak terlihat? untuk menghasilkan peta materi gelap rinci. Mereka melakukan pengamatan mereka di dua kelompok galaksi yang terbentuk ketika alam semesta sekitar setengah dari usia sekarang.
"Gambar yang kami ambil menunjukkan dengan jelas bahwa galaksi kluster terletak di daerah terpadat dari lingkaran cahaya materi gelap, yang disajikan dalam warna ungu di gambar kami," kata Jee.
Karya itu menopang teori bahwa materi gelap? yang merupakan 90 persen materi di alam semesta? dan materi yang terlihat seharusnya menyatu di tempat yang sama karena gravitasi menyatukan mereka, kata Jee. Konsentrasi materi gelap harus menarik materi yang terlihat, dan sebagai hasilnya, membantu dalam pembentukan bintang-bintang bercahaya, galaksi dan kluster galaksi.
Materi gelap menghadirkan salah satu masalah paling membingungkan dalam kosmologi modern. Tak terlihat, namun tak diragukan lagi ada? ilmuwan dapat mengukur efeknya? karakteristik pastinya tetap sulit dipahami. Upaya-upaya sebelumnya untuk memetakan materi gelap secara terperinci dengan teleskop berbasis darat terhalang oleh turbulensi di atmosfer Bumi, yang mengaburkan gambar yang dihasilkan.
"Mengamati melalui atmosfer seperti mencoba melihat detail gambar di dasar kolam renang yang penuh ombak," kata Holland Ford, salah satu penulis makalah dan profesor fisika dan astronomi di Johns Hopkins.
Tim Johns Hopkins-STScI mampu mengatasi hambatan atmosfer melalui penggunaan teleskop Hubble berbasis ruang. Pemasangan Kamera Lanjutan untuk Survei di Hubble tiga tahun lalu adalah anugerah tambahan, meningkatkan efisiensi penemuan HST sebelumnya dengan faktor 10.
Tim ini berkonsentrasi pada dua kelompok galaksi (masing-masing berisi lebih dari 400 galaksi) di langit selatan.
"Gambar-gambar ini sebenarnya dimaksudkan terutama untuk mempelajari galaksi di cluster, dan bukan pelensaan galaksi latar belakang," kata rekan penulis Richard White, seorang astronom STScI yang juga adalah kepala arsip data Hubble untuk STScI. “Tetapi ketajaman dan kepekaan gambar membuatnya ideal untuk proyek ini. Itulah keindahan nyata dari gambar Hubble: mereka akan digunakan selama bertahun-tahun untuk penyelidikan ilmiah baru. "
Hasil analisis tim adalah serangkaian gambar yang disimulasikan dengan sangat jelas dan komputer yang menggambarkan lokasi materi gelap. Menurut Jee, gambar-gambar ini memberi para peneliti kesempatan yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk menyimpulkan sifat-sifat materi gelap.
Struktur rumpun materi gelap di sekitar galaksi kluster konsisten dengan keyakinan saat ini bahwa partikel materi gelap "tidak bertabrakan," kata Jee. Tidak seperti partikel materi normal, fisikawan percaya, mereka tidak bertabrakan dan menyebar seperti bola bilyar tetapi hanya melewati satu sama lain.
“Partikel tanpa tabrakan tidak saling membombardir, seperti dua atom hidrogen. Jika partikel materi gelap bertabrakan, kami akan mengamati distribusi materi gelap yang jauh lebih lancar, tanpa ada struktur kecil berskala kecil, ”kata Jee.
Ford mengatakan penelitian ini menunjukkan bahwa ACS secara unik menguntungkan untuk studi pelensaan gravitasi dan, dari waktu ke waktu, akan secara substansial meningkatkan pemahaman tentang pembentukan dan evolusi struktur kosmik, serta materi gelap.
"Saya sangat bersyukur bahwa kerja keras selama tujuh tahun oleh begitu banyak ilmuwan dan insinyur berbakat untuk membuat Advanced Camera for Surveys menyediakan semua gambar dan pemahaman yang lebih mendalam kepada umat manusia tentang asal usul alam semesta kita yang luar biasa," kata Ford, yang penyelidik utama untuk ACS dan pemimpin tim sains.
Tim sains dan teknik ACS terkonsentrasi di Johns Hopkins University dan Space Telescope Science Institute di kampus Homewood universitas di Baltimore. Ini juga termasuk ilmuwan dari universitas besar lainnya di Amerika Serikat dan Eropa. ACS dikembangkan oleh tim di bawah kontrak NASA NAS5-32865 dan penelitian ini didukung oleh hibah NASA NAG5-7697.
Sumber Asli: Siaran Berita JHU
