Para astronom dibiarkan menggaruk kepalanya di atas pengamatan baru tentang "rumpun" materi gelap yang tampaknya tertinggal setelah penggabungan besar-besaran antara gugusan galaksi. Implikasi dari penemuan ini menghadirkan tantangan bagi pemahaman saat ini tentang bagaimana materi gelap mempengaruhi galaksi dan kluster galaksi.
Awalnya, pengamatan yang dilakukan pada 2007 dianggap sebagai data buruk. Data baru yang diperoleh oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble pada 2008 membenarkan pengamatan sebelumnya tentang cara berpisah materi gelap dan galaksi. Bukti baru didasarkan pada pengamatan dari gugusan galaksi jauh yang bergabung bernama Abell 520. Pada titik ini, para astronom memiliki tantangan di depan mereka untuk menjelaskan mengapa materi gelap tidak berperilaku seperti yang diharapkan.
"Hasil ini adalah teka-teki," kata astronom James Jee (University of California, Davis). “Materi gelap tidak berperilaku seperti yang diperkirakan, dan tidak jelas apa yang sedang terjadi. Teori pembentukan galaksi dan materi gelap harus menjelaskan apa yang kita lihat. "
Teori terkini tentang materi gelap menyatakan bahwa itu mungkin semacam "lem" gravitasi yang menyatukan galaksi. Salah satu sifat menarik lainnya dari materi gelap adalah bahwa pada dasarnya, ia tidak terbuat dari bahan yang sama dengan manusia dan planet, namun berinteraksi "secara gravitasi" dengan materi normal. Metode saat ini untuk mempelajari materi gelap adalah untuk menganalisis merger galaksi, karena galaksi akan berinteraksi secara berbeda dari lingkaran materi gelap mereka. Teori-teori saat ini didukung oleh pengamatan visual merger galaksi di Cluster Bullet, dan telah menjadi contoh klasik dari pemahaman kita saat ini tentang materi gelap.
Studi Abell 520 menyebabkan para astronom berpikir dua kali tentang pemahaman kita saat ini tentang materi gelap. Pengamatan awal menemukan materi gelap dan gas panas, tetapi tidak memiliki galaksi bercahaya - yang biasanya terdeteksi di daerah yang sama dengan konsentrasi materi gelap. Mencoba memahami pengamatan ini, para astronom menggunakan Hubble's Wide Field Planetary Camera 2 untuk memetakan materi gelap di cluster menggunakan teknik pelensaan gravitasi.
"Pengamatan seperti yang dilakukan Abell 520 merendahkan dalam arti bahwa terlepas dari semua lompatan dan batas dalam pemahaman kita, setiap sekarang dan kemudian, kita berhenti kedinginan," kata Arif Babul (Universitas Victoria, British Columbia).
Jee menambahkan, "Kami tahu mungkin enam contoh tabrakan gugusan galaksi berkecepatan tinggi di mana materi gelap telah dipetakan, tetapi Bullet Cluster dan Abell 520 adalah dua yang menunjukkan bukti paling jelas dari merger baru-baru ini, dan mereka tidak konsisten dengan masing-masing lain. Tidak ada satu teori pun yang menjelaskan perbedaan perilaku materi gelap dalam dua tabrakan itu. Kami membutuhkan lebih banyak contoh. ”
Tim telah bekerja pada banyak kemungkinan untuk temuan mereka, masing-masing dengan set pertanyaan mereka sendiri yang belum terjawab. Salah satu kemungkinannya adalah bahwa Abell 520 merupakan merger yang lebih rumit daripada pertemuan Bullet Cluster. Mungkin ada beberapa galaksi yang bergabung di Abell 520 bukannya dua yang bertanggung jawab atas Cluster Bullet. Kemungkinan lain adalah bahwa seperti nasi yang dimasak dengan baik, dark matter mungkin lengket. Ketika partikel-partikel materi biasa bertabrakan, mereka kehilangan energi dan, sebagai hasilnya, melambat. Dimungkinkan untuk beberapa materi gelap untuk berinteraksi dengan dirinya sendiri dan tetap tertinggal setelah tabrakan antara dua galaksi.
Kemungkinan lain adalah bahwa ada lebih banyak galaksi di inti, tetapi terlalu redup untuk dideteksi Hubble. Menjadi redup, galaksi akan membentuk bintang yang jauh lebih sedikit daripada jenis galaksi lainnya. Tim berencana untuk menggunakan data Hubble mereka untuk membuat simulasi tabrakan komputer, dengan harapan mendapatkan petunjuk penting dalam upaya untuk lebih memahami perilaku materi gelap yang tidak biasa.
Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang Teleskop Luar Angkasa Hubble, kunjungi: http://www.nasa.gov/hubble
