Menggunakan Kamera Lanjutan Hubble untuk Tinjauan, ahli astronomi dapat memetakan bahan gelap yang tidak kelihatan di galaksi yang jauh, yang membolehkan mereka membuat salah satu peta bahan gelap yang paling tajam dan terperinci di alam semesta. Mencari perkara yang tidak kelihatan dan tidak tentu adalah pekerjaan yang sukar, tetapi perkara yang telah cuba dilakukan oleh ahli astronomi selama lebih dari satu dekad. Peta baru ini juga dapat memberikan petunjuk mengenai benda misteri lain di alam semesta - tenaga gelap - dan peranan apa yang dimainkannya pada tahun-tahun awal pembentukan alam semesta.
Satu pasukan yang diketuai oleh Dan Coe di JPL menggunakan Hubble untuk melihat Abell 1689, yang terletak sejauh 2.2 bilion tahun cahaya. Graviti kluster, yang kebanyakannya berasal dari bahan gelap, bertindak seperti kaca pembesar kosmik, membongkok dan menguatkan cahaya dari galaksi yang jauh di belakangnya. Kesan ini, yang disebut lensa graviti, menghasilkan beberapa gambar galaksi tersebut, melengkung dan sangat diperbesar, menjadikan galaksi kelihatan menyimpang dan kabur. Dengan mengkaji gambar-gambar yang diputarbelitkan, para astronom menganggarkan jumlah jirim gelap dalam gugusan. Sekiranya graviti kluster hanya berasal dari galaksi yang kelihatan, penyimpangan lensa akan jauh lebih lemah.
Apa yang mereka dapati menunjukkan bahawa kelompok galaksi mungkin terbentuk lebih awal dari yang dijangkakan, sebelum tekanan tenaga gelap menghambat pertumbuhannya.
Tenaga gelap mendorong galaksi terpisah antara satu sama lain dengan meregangkan ruang di antara mereka, sehingga menekan pembentukan struktur gergasi yang disebut gugus galaksi. Salah satu cara para astronom dapat menyelidiki tarik-menarik perang purba ini adalah dengan memetakan penyebaran bahan gelap dalam kelompok.
"Gambar lensa itu seperti teka-teki besar," kata Coe. "Di sini kami telah menemukan, untuk pertama kalinya, cara untuk mengatur massa Abell 1689 sehingga memungkinkan semua galaksi latar belakang ini sesuai dengan kedudukan mereka." Coe menggunakan maklumat ini untuk menghasilkan peta resolusi tinggi pengedaran bahan gelap kluster daripada yang mungkin sebelumnya.
Berdasarkan peta massa resolusi tinggi mereka, Coe dan kolaboratornya mengesahkan hasil sebelumnya menunjukkan bahawa inti Abell 1689 jauh lebih padat dalam bahan gelap daripada yang diharapkan untuk sekumpulan ukurannya, berdasarkan simulasi komputer mengenai pertumbuhan struktur. Abell 1689 bergabung dengan segelintir kelompok lain yang dikaji dengan baik yang didapati mempunyai teras yang sama padat. Penemuan ini mengejutkan, kerana dorongan tenaga gelap pada awal sejarah alam semesta akan membantutkan pertumbuhan semua kelompok galaksi.
"Oleh itu, gugus galaksi harus mulai terbentuk berbilion tahun sebelumnya untuk membangun angka yang kita lihat hari ini," kata Coe. “Pada masa-masa sebelumnya, alam semesta lebih kecil dan padat dengan bahan gelap. Abell 1689 nampaknya diberi makan dengan baik ketika dilahirkan oleh benda padat yang mengelilinginya di alam semesta awal. Kluster telah membawa sebahagian besar ini melalui kehidupan dewasa untuk muncul seperti yang kita amati hari ini. "
Ahli astronomi merancang untuk mengkaji lebih banyak kelompok untuk mengesahkan kemungkinan pengaruh tenaga gelap. Program utama Hubble yang akan menganalisis materi gelap dalam kelompok galaksi raksasa adalah tinjauan Cluster Lensing dan Supernova dengan Hubble (CLASH). Dalam tinjauan ini, teleskop akan mengkaji 25 kelompok selama satu bulan selama tiga tahun ke depan. Kluster CLASH dipilih kerana pelepasan sinar-X yang kuat, menunjukkan bahawa ia mengandungi sejumlah besar gas panas. Kelimpahan ini bermaksud kelompok sangat besar. Dengan memerhatikan kelompok ini, ahli astronomi akan memetakan taburan bahan gelap dan mencari bukti yang lebih muktamad mengenai pembentukan gugus awal, dan mungkin tenaga gelap awal.
