Materi gelap terus membingungkan para astronom, seperti yang ditunjukkan oleh Chandra X-ray Observatory NASA dengan mendeteksi selubung materi gelap yang luas di sekitar galaksi elips yang terisolasi. Penemuan ini bertentangan dengan data optik yang menunjukkan kelangkaan materi gelap di sekitar galaksi yang sama, dan menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana galaksi memperoleh dan menjaga lingkaran cahaya materi gelap tersebut.
Galaksi yang diamati, yang dikenal sebagai NGC 4555, tidak biasa karena merupakan galaksi elips yang cukup besar yang bukan bagian dari kelompok atau gugusan galaksi. Dalam sebuah makalah yang akan diterbitkan dalam edisi 1 November 2004 dari Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society, Ewan O'Sullivan dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian di Cambridge, MA dan Trevor Ponman dari Universitas Birmingham, Inggris , gunakan data Chandra untuk menunjukkan bahwa galaksi tertanam di awan gas 10 juta derajat Celcius.
Awan gas panas ini memiliki diameter sekitar 400.000 tahun cahaya, sekitar dua kali lipat dari galaksi yang terlihat. Dibutuhkan sebuah amplop besar, atau halo, materi gelap untuk membatasi awan panas ke galaksi. Total massa halo materi gelap adalah sekitar sepuluh kali massa gabungan bintang-bintang di galaksi, dan 300 kali massa awan gas panas.
Semakin banyak bukti menunjukkan bahwa materi gelap - yang berinteraksi dengan dirinya sendiri dan materi "normal" hanya melalui gravitasi - adalah bentuk materi dominan di alam semesta. Menurut teori “materi gelap dingin” yang populer, materi gelap terdiri dari partikel misterius yang tersisa dari alam semesta purba yang padat yang bergerak lambat ketika galaksi dan gugusan galaksi mulai terbentuk.
"Sifat-sifat yang diamati dari NGC 4555 mengkonfirmasi bahwa galaksi elips dapat memiliki lingkaran hitam materi mereka sendiri, terlepas dari lingkungan mereka," kata O'Sullivan. "Ini menimbulkan pertanyaan penting: apa yang menentukan apakah galaksi elips memiliki lingkaran gelap?"
Kebanyakan galaksi elips besar ditemukan dalam kelompok dan kelompok galaksi, dan kemungkinan merupakan hasil penggabungan dua galaksi spiral. Dalam lingkungan seperti itu, lingkaran cahaya materi gelap dapat dilucuti oleh gaya pasang surut gravitasi dan ditambahkan ke galaksi lain atau kelompok secara keseluruhan. Oleh karena itu, sulit untuk menentukan berapa banyak materi gelap yang dimiliki galaksi-galaksi asli, dan berapa banyak yang telah hilang dari kelompok secara keseluruhan melalui interaksi dengan lingkungannya.
Pentingnya masalah jumlah materi gelap intrinsik yang terkait dengan galaksi elips baru-baru ini meningkat karena laporan oleh tim astronom internasional yang dipimpin oleh Aaron Romanowsky dari Universitas Nottingham, Inggris. Tim ini menemukan sedikit, jika ada bukti materi gelap di tiga galaksi elips yang relatif dekat. Dua di antaranya berada dalam kelompok galaksi longgar, dan satu terisolasi. Hasilnya, berdasarkan data optik dari Teleskop William Herschel 4,2 meter di pulau La Palma Spanyol, bertentangan dengan data sinar-X pada NGC 4555. Teknik optik yang digunakan untuk mencari materi gelap di galaksi elips terdekat adalah galaksi terdekat. tidak dapat diterapkan ke NGC 4555 karena lebih dari 3 kali lebih jauh dari Bumi.
Entah galaksi yang diamati oleh Romanowsky dan rekan-rekannya telah kehilangan lingkaran gelap materi mereka melalui interaksi sebelumnya dengan galaksi lain, atau lingkaran gelap materi mereka jauh lebih panjang, atau mereka terbentuk tanpa lingkaran cahaya materi gelap. Opsi pertama dimungkinkan untuk galaksi dalam kelompok, tetapi sangat tidak mungkin untuk galaksi yang terisolasi. Pilihan kedua dan ketiga masih terbuka, tetapi akan membutuhkan modifikasi - mungkin modifikasi besar - dari teori materi gelap dingin pembentukan galaksi.
"Ini jelas pertanyaan yang patut dipertimbangkan lebih lanjut," kata O'Sullivan. "Tampaknya pekerjaan teoritis dan pengamatan yang jauh lebih banyak tentang galaksi elips akan diperlukan sebelum masalah ini dapat diselesaikan."
Chandra mengamati NGC 4555 dengan Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) pada Februari 2003. Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Alabama, mengelola program Chandra untuk Office of Space Science NASA, Washington. Northrop Grumman dari Redondo Beach, California, sebelumnya TRW, Inc., adalah kontraktor pengembangan utama untuk observatorium. Observatorium Astrofisika Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Centre di Cambridge, Mass.
Informasi dan gambar tambahan tersedia di:
http://chandra.harvard.edu
dan
http://chandra.nasa.gov
Sumber Asli: Siaran Berita Chandra
