Galaksi Paling Terang Pusat Gugus Ditemukan “Goyah”

Menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA/ESA, para astronom telah menemukan galaksi-galaksi paling terang di dalam gugus galaksi relatif "goyah" terhadap pusat massa gugus. Penemuan ini sangat mengejutkan sebab tidak sesuai dengan prediksi model standar materi gelap saat ini. Melalui analisis lebih lanjut, penemuan ini diharapkan dapat memberikan wawasan baru tentang sifat alami materi gelap.

Materi gelap menyumbang 25% dari total massa di alam semesta, namun karena tidak bisa diamati secara langsung, materi gelap menjadi salah satu misteri terbesar dalam astronomi modern. Identitas sejati lingkaran halo tak kasat mata yang menyatukan galaksi dan gugus galaksi agar tidak tercerai-berai, adalah materi gelap yang sangat sukar dipahami. Observasi terbaru terhadap gugus galaksi yang terdiri dari ribuan galaksi, diketahui tenggelam di dalam gas antargalaksi panas. Setiap gugus memiliki inti yang sangat padat, berupa sebuah galaksi masif yang disebut BCG (brightest cluster galaxy).

Model standar materi gelap (model materi gelap dingin) memprediksi bahwa begitu gugus galaksi telah kembali ke keadaan "normal" setelah mengalami turbulensi selama peristiwa penggabungan, BCG atau galaksi paling terang di dalam gugus tidak bergerak dari pusat gugus. Kestabilan BCG di pusat gugus disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi materi gelap yang sangat luar biasa.

Satu tim internasional yang terdiri dari para astronom dari beberapa negara, Swiss, Prancis, dan Inggris, telah menganalisis sepuluh gugus galaksi yang diamati menggunakan Teleskop Antariksa Hubble milik NASA/ESA. Di luar perkiraan, BCG di masing-masing pusat gugus ternyata “goyah”.

Data Hubble menunjukkan mereka "bergoyang" di sekitar pusat massa setiap gugus, bahkan ketika gugus galaksi kembali ke keadaan normal setelah peristiwa penggabungan galaksi. Dengan kata lain, keseimbangan antara wilayah pusat yang terlihat dari masing-masing gugus galaksi dan pusat massa total gugus, termasuk lingkaran halo materi gelap, membentang hingga 40.000 tahun cahaya.

“Kami menemukan BCG di pusat gugus goyah di sekitar lingkaran halo,” jelas penulis utama makalah studi David Harvey, dari EPFL, Swiss. "Hal ini menunjukkan wilayah padat di pusat gugus galaksi, sebagaimana diperkirakan oleh model materi gelap yang dingin, ternyata lebih dangkal, sekaligus menjadi sinyal mencolok dari bentuk eksotis materi gelap tepat di jantung gugus galaksi.”

Goyahnya BCG hanya bisa dianalisis karena gugus-gugus galaksi yang dipelajari juga berperan sebagai lensa gravitasi. Karena begitu masif, gaya gravitasi mereka mendistorsi ruang dan waktu dan memperkuat cahaya dari objek-objek latar belakang. Efek yang disebut lensa gravitasi, dapat digunakan untuk membuat peta materi gelap yang terkait dengan gugus, sehingga memungkinkan para astronom untuk menentukan posisi sebenarnya dari pusat massa dan kemudian mengukur tingkat imbangan BCG di pusat gugus.

Jika BCG yang “goyah” ini bukanlah fenomena astrofisika yang tidak diketahui, dan sebenarnya terjadi akibat perilaku materi gelap, maka akan tidak sesuai dengan model standar materi gelap. Berarti fenomena ini hanya dapat dijelaskan jika partikel materi gelap berinteraksi satu sama lain, yang sangat bertolak belakang dengan pemahaman materi gelap saat ini. Jadi, mungkin dibutuhkan fisika fundamental baru untuk memecahkan misteri materi gelap.

Rekan penulis makalah studi Frederic Courbin, sesama ilmuwan EPFL, menyimpulkan: “Kami akan menindaklanjutinya dengan survei yang lebih besar, seperti survei Euclid, yang akan memperluas rangkaian data kami. Setelah itu kita dapat menentukan apakah goyahnya BCG dihasilkan oleh fenomena astrofisika atau fisika dasar baru. Keduanya pasti akan seru!”

Sumber: Hubble discovers “wobbling galaxies”

#terimakasihgoogle