Galaksi masif tanpa materi gelap adalah teka-teki kosmik

Gambaran kita tentang evolusi kosmik dapat diragukan dengan penemuan galaksi masif yang tampaknya tidak memiliki materi gelap.

Materi gelap, yang menyumbang sekitar 85% materi di alam semesta, tampaknya tidak ada di galaksi NGC 1277, bagian dari galaksi Perseus Cluster. Galaksi, yang terletak 240 juta tahun cahaya dari Bumi, adalah konglomerasi bintang, planet, debu, dan gas seukuran Bima Sakti pertama yang ditemukan tidak memiliki materi gelap.

A lire également : Nazara Tech akan mengumpulkan Rs 100 cr dari Kamath Associates, NKSquared

“Hasil ini tidak sesuai dengan model kosmologis yang diterima saat ini, yang mencakup materi gelap,” kata pemimpin di balik penemuan dan peneliti University of La Laguna Sebastién Comerón dalam sebuah pernyataan.

Terkait: Apa itu materi gelap?

Sujet a lire : Siswa kelas 9-10 akan mempelajari dua bahasa India, satu untuk kelas 11-12: NCF Kementerian Pendidikan

Materi gelap secara efektif tidak terlihat karena tidak berinteraksi dengan cahaya seperti materi sehari-hari yang menyusun bintang, planet, dan kita. Kehadirannya dapat disimpulkan oleh interaksi gravitasinya. Keberadaan zat bayangan ini pertama kali dikemukakan ketika para astronom mengamati galaksi-galaksi masif yang berotasi begitu cepat sehingga mereka akan terbang terpisah jika bukan karena pengaruh gravitasi dari suatu massa tak terlihat yang menyatukan mereka.

Fakta ini menyebabkan para ilmuwan berteori bahwa semua galaksi besar terbungkus dalam selubung materi gelap, dan ini menjadi asumsi penting dalam pengembangan teori evolusi galaksi. Namun penemuan galaksi yang tampaknya tidak memiliki materi gelap menantang anggapan tersebut.

Meneliti galaksi peninggalan anti-sosial

Dianggap sebagai peninggalan kosmik, NGC 1277 tidak biasa di antara galaksi karena memiliki sedikit interaksi dengan galaksi lain di sekitarnya. Galaksi seperti ini dianggap sebagai sisa-sisa galaksi raksasa yang ada di alam semesta awal. Dengan demikian, galaksi peninggalan ini sangat penting dalam membantu para astronom memahami bagaimana galaksi pertama terbentuk.

Untuk membantu penyelidikan ini, Comerón dan rekannya mengamati galaksi relik NGC 1277 dengan instrumen yang disebut spektograf medan integral. Ini memungkinkan mereka untuk memetakan gerakan galaksi dan menentukan massanya dan bagaimana massa itu didistribusikan.

Ini mengungkapkan bahwa distribusi massa total NGC 1277 — yang seharusnya mencakup materi gelap — sama dengan distribusi massa konten materi sehari-harinya, dengan kata lain, bintang, debu, gas, dan planet. Itu berarti bahwa dalam radius galaksi, tidak boleh ada materi gelap yang lebih besar dari 5%, tetapi temuan ini lebih konsisten dengan tidak adanya materi gelap sama sekali di NGC 1277.

Ini mengejutkan, karena model evolusi kosmik yang disukai saat ini termasuk model standar kosmologi, menyarankan NGC 1277 harus terdiri dari antara 10% dan 70% materi gelap.

“Perbedaan antara pengamatan dan apa yang kami harapkan adalah teka-teki, dan bahkan mungkin tantangan untuk model standar,” kata anggota tim dan peneliti University of La Laguna Ignacio Trujillo.

Ke mana perginya materi gelap galaksi peninggalan?

Para ilmuwan di balik pengungkapan ini memiliki beberapa gagasan tentang mengapa NGC 1277 sangat kekurangan materi gelap.

“Salah satunya adalah bahwa interaksi gravitasi dengan media sekitarnya dalam gugus galaksi tempat galaksi ini berada telah menghilangkan materi gelap,” anggota tim dan peneliti Universitas La Laguna Anna Ferré-Mateu. “Yang lainnya adalah materi gelap terlempar keluar dari sistem ketika galaksi terbentuk oleh penggabungan fragmen protogalaktik, yang memunculkan galaksi peninggalan.”

Tim tidak sepenuhnya puas dengan kedua penjelasan tersebut dan oleh karena itu akan terus menyelidiki NGC 1277 dengan Teleskop William Herschel (WHT) di Observatorium Roque de los Muchachos di Pulau Canary La Palma.

Jika penyelidikan di masa depan ini memastikan galaksi peninggalan ini tidak memiliki bentuk materi paling misterius di alam semesta, para ilmuwan berpikir ini tidak akan menantang keberadaan materi gelap sama sekali. Sebaliknya, tim percaya itu akan menantang alternatif untuk model materi gelap, yang disebut teori gravitasi yang dimodifikasi.

“Meskipun materi gelap di galaksi tertentu bisa hilang, hukum gravitasi yang dimodifikasi harus universal; tidak ada pengecualian,” kata Trujillo. “Jadi galaksi tanpa materi gelap adalah sanggahan dari jenis alternatif materi gelap ini.”

Namun, jawaban konklusif harus menunggu, kata Comerón. “Teka-teki bagaimana galaksi masif dapat terbentuk tanpa materi gelap tetap menjadi teka-teki,” simpul ilmuwan tersebut.

Penelitian tim ini diterbitkan dalam jurnal Astronomi dan Astrofisika.