Salah Satu Struktur Masif Berskala Besar di Alam Semesta

Gambar distribusi galaksi yang diambil oleh Sloan Digital Sky Survey (SDSS) di supergugus Saraswati. Konsentrasi populasi galaksi sangat tinggi di tempat ini. Ukuran sebuah galaksi di Saraswati dapat mencapai 250.000 tahun cahaya.
Credit: Inter University Centre for Astronomy & Astrophysics (IUCAA)

Satu tim ilmuwan yang terdiri dari para astronom IUCAA (Inter University Centre for Astronomy & Astrophysics) dan IISER (Indian Institute of Science Education and Research) di Pune, India, serta para astronom dari dua universitas di India lainnya, telah mengidentifikasi salah satu benda langit terbesar di alam semesta lokal. Terletak di arah rasi bintang Pisces, jaringan kosmik berskala besar yang disebut supergugus untuk pertama kalinya ditemukan pada jarak 4 miliar tahun cahaya.

Penemuan ini telah dipublikasikan di The Astrophysical Journal, jurnal sains utama American Astronomical Society.

Secara hirarkis, supergugus dirakit oleh galaksi, molekul gas kosmik dan materi gelap yang membentuk gugus galaksi, dan bersama gugus-gugus galaksi lainnya, grup galaksi kecil, filamen, dan wilayah luas kehampaan kosmik, membentuk sebuah pola jaringan kosmik yang membentang di alam semesta.

Supergugus adalah rantai galaksi dan gugus galaksi yang terikat oleh gaya gravitasi, membentang hingga beberapa ratus kali ukuran gugus galaksi, padahal satu gugus galaksi bisa mengandung puluhan ribu galaksi. Diberi nama "Saraswati," supergugus yang baru ditemukan ini mencakup wilayah lebih dari 600 juta tahun cahaya dan mungkin memiliki massa setara 20 juta miliar Matahari. Ketika menatap alam semesta jauh, para astronom sebenarnya melihat masa lalu kosmos, karena cahaya membutuhkan waktu untuk mencapai kita. Supergugus Saraswati diamati saat alam semesta berusia sekitar 10 miliar tahun.

Dua gugus galaksi paling masif di gugussuper Saraswati adalah gugus "ABELL 2631" (kiri) dan "ZwCl 2341.1+0000" (kanan). "ABELL 2631" berada di inti Saraswati dan mengandung 43 gugus galaksi.
Kredit: Inter University Centre for Astronomy & Astrophysics (IUCAA)

Model "materi gelap dingin" yang menjadi rujukan utama tentang evolusi alam semesta, memprediksi struktur yang lebih kecil seperti galaksi terbentuk lebih dulu, untuk selanjutnya membentuk ikatan struktur yang lebih besar, seperti grup galaksi, gugus galaksi dan supergugus. Semula, sebagian besar model tidak pernah memprediksi struktur menyerupai gugussuper Saraswati di alam semesta modern.

Penemuan struktur berskala besar ini memaksa para astronom untuk merevisi teori-teori populer tentang bagaimana alam semesta memperoleh bentuknya saat ini, yang bermula dari distribusi energi yang lebih atau kurang seragam setelah Big Bang. Dalam beberapa tahun terakhir, penemuan-penemuan baru didominasi oleh "energi gelap" yang sifatnya bertolak belakang dengan gaya gravitasi, mungkin turut berperan dalam pembentukan gugussuper.

Para astronom menggagas galaksi terbentuk di filamen dan ruang kosong kosmik yang merupakan bagian dari jaringan kosmik. Banyak galaksi yang bergerak di sepanjang filamen hingga berakhir di gugus galaksi, lingkungan padat yang mematikan proses penciptaan bintang dan memengaruhi transformasi bentuk galaksi, dari galaksi spiral cakram biru menjadi galaksi elips merah.

Karena variasi lingkungan kosmik supergugus, galaksi bergerak melintasi lingkungan ini selama "masa hidup" mereka. Untuk lebih memahami formasi dan evolusi mereka, maka supergugus perlu diidentifikasi terlebih dahulu dengan mempelajari efek lingkungan terhadap bentuk galaksi.

Sebagai area penelitian yang sangat baru, namun sangat terbantu dengan pengamatan fasilitas observatorium terbaru, para astronom mulai dapat memahami evolusi galaksi. Jadi penemuan Saraswati akan meningkatkan bidang studi ini.

"Saraswati" (atau "Sarasvati"), sebuah kata yang memiliki akar proto-Indo-Eropa, adalah nama yang ditemukan di berbagai teks India kuno yang merujuk sungai besar, lokasi tempat tinggal peradaban India kuno. Saraswati juga berarti Dewi penjaga sungai surga. Di India modern, Saraswati dipuja sebagai Dewi pengetahuan, musik, seni, kebijaksanaan dan alam, atau Dewi Kreativitas.

Adapun galaksi Bima Sakti kita adalah bagian dari supergugus Laniakea, yang ditemukan pada tahun 2014 oleh Brent Tully bersama para kolega di Universitas Hawaii. Menariknya, rekan penulis makalah studi Somak Raychaudhury, yang saat ini menjabat Direktur IUCAA, juga berperan dalam penemuan Shapley Concentration, supergugus pertama yang pernah ditemukan.

Dalam makala studi yang dipublikasikan di jurnal Nature pada tahun 1989, ia menyematkan nama astronom Amerika Harlow Shapley kepada supergugus, sebagai penghargaan atas upayanya merintis survei galaksi dari belahan bumi selatan, lokasi struktur super masif ini pertama kali dicitrakan pada pada tahun 1932.

Joydeep Bagchi dari IUCAA, penulis utama makalah studi dan rekan penulis Shishir Sankhyayan (sarjana PhD di IISER, Pune) mengatakan, ''Kami sangat terkejut melihat supergugus yang menyerupai tembok besar, sebagaimana ditemukan dalam survei spektroskopi terbesar galaksi-galaksi jauh yang disebut Sloan Digital Sky Survey (lihat gambar di atas).

Supergugus terlihat jelas tertanam di dalam jaringan besar filamen kosmik dan dapat dilacak melalui gugus-gugus galaksi dan rongga luas kehampaan kosmik. Sebelumnya hanya ada beberapa supergugus relatif besar yang telah ditemukan, misalnya 'Shapley Concentration' atau 'Sloan Great Wall' di lingkungan alam semesta lokal, sedangkan 'Saraswati' terletak lebih jauh.

Studi akan membantu menjawab pertanyaan membingungkan ini, “Dengan skala kosmik yang ekstrem seperti itu, bagaimana peningkatan konsentrasi materi terbentuk miliaran tahun yang lalu, ketika energi gelap misterius mulai mendominasi struktur formasi.”

Ditulis oleh: Staf Inter University Centre for Astronomy & Astrophysics (IUCAA), www.phys.org

Sumber: Researchers describe one of the most massive large-scale structures in the universe

#terimakasihgoogle