Hubble Ungkap Penyebab Menghilangnya Materi Gelap di NGC 1052-DF4

Pada tahun 2018, satu tim peneliti internasional dari berbagai negara menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA/ESA dan beberapa observatorium lainnya, untuk pertama kalinya menemukan sebuah galaksi di lingkungan lokal kosmik kita yang kehilangan sebagian besar materi gelapnya. Penemuan galaksi yang diberi kode NGC 1052-DF2 ini mengejutkan para astronom, mengingat materi gelap adalah penyusun utama dalam model pembentukan dan evolusi galaksi saat ini.
 
Tanpa gaya gravitasi materi gelap, molekul gas purba tidak bisa runtuh untuk membentuk galaksi-galaksi baru. Setahun berselang, galaksi lain tanpa materi gelap kembali ditemukan, yaitu NGC 1052-DF4, yang memicu perdebatan sengit di antara para astronom tentang sifat-sifat alami kedua galaksi tersebut.

Data terbaru Hubble menyediakan bukti gangguan pasang surut gravitasi di galaksi NGC 1052-DF4, sekaligus menjelaskan mengapa NGC 1052-DF4 kehilangan sebagian besar materi gelapnya. Dengan mempelajari cahaya yang bersumber dari NGC 1052-DF4 dan distribusi gugus bintang globular di dalamnya, para astronom menyimpulkan gaya gravitasi dari galaksi tetangga NGC 1035 menjadi penyebab menghilangnya materi gelap dari NGC 1052-DF4. Bahkan saat ini NGC 1035 sedang mengoyak NGC 1052-DF4.

Kredit: ESA/Hubble, NASA, Digitized Sky Survey 2; Davide de Martin

 
Kini, data terbaru Hubble baru telah menjelaskan alasan di balik menghilangnya materi gelap di NGC 1052-DF4, yang terletak 45 juta tahun cahaya dari Bumi. Mireia Montes dari Universitas New South Wales di Australia memimpin tim astronom untuk mempelajari  NGC 1052-DF4 menggunakan pencitraan deep optical. Tim menyimpulkan efek gangguan pasang surut gaya gravitasi bertanggung jawab atas menghilangnya materi gelap  NGC 1052-DF4. Gaya gravitasi masif dari galaksi tetangga NGC 1035 mengoyak NGC 1052-DF4. Selama proses ini, materi gelap menghilang, sementara bintang-bintang merasakan efek interaksi dengan galaksi lain pada tahap selanjutnya.
 
Hingga saat ini, lenyapnya materi gelap karena efek pasang surut tetap tersembunyi dari para astronom karena hanya dapat diamati menggunakan gambar-gambar extremely deep yang mumpuni untuk mengungkap fitur-fitur sangat redup. “Kami menggunakan Hubble dalam dua cara untuk mengungkap bagaimana NGC 1052-DF4 berinteraksi,” jelas Montes. “Termasuk mempelajari cahaya yang bersumber dari galaksi dan distribusi gugus bintang globular di dalamnya.”

Wilayah di sekitar galaksi NGC 1052-DF4 yang ditangkap oleh Teleskop IAC80 di Observatorium Teide, Tenerife, Spanyol. Citra ini menyorot galaksi utama di bidang pandang, termasuk NGC 1052-DF4 (tengah) dan tetangganya NGC 1035 (kiri tengah).

Kredit: M. Montes dkk.

 
Berkat resolusi tinggi Hubble, tim mampu mengidentifikasi populasi gugus bintang globular di NGC 1052-DF4. Bahkan, teleskop berukuran 10,4 meter Gran Telescopio Canarias (GTC) dan teleskop IAC80 di Kepulauan Canary Spanyol juga digunakan untuk melengkapi observasi Hubble.
 
“Tak cukup hanya dengan menghabiskan waktu obervasi, analisis cermat data juga sangat penting,” tambah anggota tim Raúl Infante-Sainz dari Instituto de Astrofísica de Canarias di Spanyol. “Oleh karena itu, kami harus menggunakan lebih dari satu teleskop/instrumen (berbasis darat dan antariksa) untuk penelitian. Dengan resolusi tinggi Hubble, kami dapat mengidentifikasi gugus bintang globular, kemudian fotometri GTC mengungkap sifat-sifat fisiknya.”
 
Gugus bintang globular diperkirakan terbentuk selama episode intens pembentukan bintang yang menyusun galaksi. Ukuran rapat dan luminositasnya membuat mereka mudah diamati, ideal untuk melacak sifat-sifat galaksi induk. Dengan mempelajari dan mengkarakterisasi distribusi spasial gugus bintang globular di NGC 1052-DF4, tim dapat mengembangkan wawasan terkait keadaan galaksi induk saat ini. Penyelarasan gugus menunjukkan mereka sedang “dilucuti” dari galaksi induk, sekaligus mendukung kesimpulan terjadinya gangguan pasang surut.
 
Dengan mempelajari cahaya yang bersumber dari galaksi, tim juga mengantongi bukti gangguan pasang surut, yang terbentuk dari material yang menjauhi NGC 1052-DF4. Analisis tambahan menyimpulkan bagian pusat galaksi tetap tidak tersentuh gangguan pasang surut dan hanya sekitar 7% dari total massa galaksi yang berada di ekor pasang surut. Berarti materi gelap yang kurang terkonsentrasi dibandingkan bintang, sebelumnya telah dilucuti dari galaksi, dan saat ini komponen terluar bintang juga mulai terkelupas.
 
“Hasil penelitian merupakan indikator yang baik, sementara materi gelap menghilang dari sistem, bintang-bintang mulai mengalami mekanisme gangguan pasang surut,” kata anggota tim Ignacio Trujillo dari Instituto de Astrofísica de Canarias di Spanyol. “Pada waktunya, NGC 1052-DF4 akan dikanibal oleh sistem besar di sekitar NGC 1035. Setidaknya beberapa bintang yang ditampung mereka akan mengambang bebas di luar angkasa.”
 
Tak sekadar mendukung mekanisme gangguan pasang surut sebagai penjelasan menghilangnya materi gelap NGC 1052-DF4, bukti baru juga melegakan para astronom. Kalau tidak, para astronom harus dihadapkan pada fakta untuk merevisi pemahaman kita tentang hukum gravitasi.
 
“Penemuan terbaru mempertemukan pengetahuan yang telah ada tentang bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi dengan model kosmologis yang paling banyak diterima,” pungkas Montes.
 
Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Lynn Jenner
 
Sumber: New Hubble Data Explains Missing Dark Matter
 
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa