Satu kajian baru dari Teleskop Angkasa Spitzer NASA menunjukkan bahawa galaksi terbentuk dalam gumpalan benda gelap. Tinjauan Spitzer baru ini mendapati bahawa jumlah bahan gelap yang mengelilingi galaksi yang jauh sangat konsisten.
Mulakan dengan banyak bahan gelap, kemudian kacau dengan gas. Biarkan campuran duduk sebentar, dan galaksi akan keluar dari adonan.
Resipi ringkas untuk memanggang galaksi ini tidak dapat dilakukan di rumah, tetapi ia mencerminkan apa yang dipelajari oleh para astronom mengenai pembentukan galaksi. Seperti membakar roti dengan ragi, bahan misteri di alam semesta yang disebut bahan gelap diperlukan agar galaksi dapat tumbuh.
Kini, satu kajian baru dari Teleskop Angkasa Spitzer NASA sedang menyempurnakan apa yang diketahui mengenai ramuan penting galaksi ini. Ini menunjukkan bahawa bukan hanya bahan gelap yang diperlukan, tetapi kuantiti minimum bahan mesti ada sebelum galaksi dapat terbentuk. Yang kurang bermaksud tiada galaksi - setara kosmik dengan roti yang gagal.
"Galaksi dilahirkan dalam kelompok materi gelap yang besar," kata Dr. Duncan Farrah dari Cornell University, Ithaca, NY. "Kami mendapati bahawa gumpalan ini tampaknya sangat konsisten dalam ukuran dari galaksi ke galaksi." Farrah adalah pengarang utama makalah yang menerangkan ini dan penemuan lain dalam terbitan Astrophysical Journal Letters.
Seperti namanya, benda gelap tidak memancarkan cahaya, jadi tidak ada teleskop konvensional yang dapat melihatnya. Perkara biasa yang disebut, yang merangkumi tumbuhan dan manusia dan pelbagai jenis objek angkasa, memancarkan sinaran elektromagnetik, atau cahaya. Terdapat kira-kira lima kali lebih banyak bahan gelap di alam semesta daripada bahan biasa.
Namun materi gelap mempunyai jisim, yang bermaksud bahawa ia dapat melakukan tarikan graviti pada bahan normal.
"Bahan gelap mempunyai graviti, jadi ia menarik lebih banyak bahan gelap selain gas 'normal'," kata pengarang bersama Dr. Jason Surace dari Pusat Sains Spitzer NASA di Institut Teknologi California di Pasadena. "Kami tahu bahawa gas akhirnya mengembun ke bintang-bintang yang membentuk galaksi, tetapi kajian Spitzer menunjukkan bahawa ini tidak akan terjadi sehingga materi gelap mencapai jisim kritikal."
Farrah dan rakannya menggunakan data dari tinjauan Spitzer Wide-area Infrared Extragalactic untuk mengkaji beratus-ratus objek jauh, yang disebut galaksi inframerah ultraluminous, yang terletak berbilion tahun cahaya. Galaksi muda ini sangat terang dan dipenuhi dengan banyak aktiviti pembentukan bintang berdebu.
Pada mulanya, para penyelidik berusaha untuk lebih memahami bagaimana galaksi muda dan benda gelap berkembang dan bergabung bersama dalam kelompok galaksi dewasa yang besar yang menguasai alam semesta kita sekarang. "Anda mungkin berfikir bahawa galaksi hanya disebar secara acak ke langit, seperti melemparkan segenggam pasir ke lantai," kata Farrah. "Tetapi tidak, dan alasannya mungkin bahawa gumpalan benda gelap di sekitar galaksi muda saling menarik seperti lem."
Dengan menentukan seberapa ketat galaksi inframerah ultrasonik mulai berkumpul bersama, Farrah dan rakan-rakannya secara tidak langsung dapat mengukur seberapa banyak "lem" bahan gelap. Semakin ketat pengelompokan, semakin gelap perkara yang ada. Mereka melakukan pengiraan ini untuk dua kumpulan galaksi pada jarak yang berbeza dari Bumi.
Ketika itulah mereka melihat sesuatu yang pelik. Untuk setiap galaksi yang mereka pelajari, tidak kira seberapa jauh, nampaknya terdapat gumpalan materi gelap dengan ukuran yang hampir sama, bersamaan dengan 10 trilion jisim solar. Kerana ahli astronomi tidak menemui galaksi yang digabungkan dengan jisim suria kurang dari 10 trilion jirim, mereka percaya kuantiti ini mestilah minimum yang diperlukan untuk membentuk galaksi inframerah ultraluminous.
"Gumpalan benda gelap ini mungkin seperti biji yang melahirkan galaksi yang jauh ini," kata Surace. "Galaksi serupa di alam semesta berdekatan kita terbentuk dengan cara yang sama sekali berbeza, jadi apa yang kita pelajari berlaku untuk zaman yang berbeza di alam semesta kita, jauh di masa kosmik."
Adakah jenis galaksi lain mungkin juga timbul dengan cara yang sama adalah persoalan berterusan dalam astronomi. Kajian sebelumnya mengenai galaksi yang sangat bertenaga yang disebut quasar telah mengisyaratkan bahawa objek tersebut juga memerlukan jisim minimum bahan gelap untuk tumbuh. Hanya dalam kes itu, "doh" permulaan galaksi tidak begitu padat, kira-kira empat hingga lima trilion jisim solar.
Nampaknya ahli astronomi perlu menunggu lebih lama sebelum alam semesta melepaskan resipi keluarganya yang paling baik.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
