Sejak tahun 1960-an, ahli astrofizik berpendapat bahawa selain semua perkara yang dapat kita lihat, Alam Semesta juga dipenuhi dengan misteri yang tidak dapat dilihat. Dikenal sebagai "Dark Matter", keberadaannya diusulkan untuk menjelaskan "massa yang hilang" dari Alam Semesta, dan sekarang dianggap sebagai bagian mendasarnya. Bukan hanya berteori untuk membentuk sekitar 80% jisim Alam Semesta, ia juga dipercayai memainkan peranan penting dalam pembentukan dan evolusi galaksi.
Walau bagaimanapun, penemuan baru-baru ini dapat melupakan keseluruhan perspektif kosmologi ini. Berdasarkan pemerhatian yang dibuat menggunakan NASA / ESA Teleskop Angkasa Hubble dan pemerhati lain di seluruh dunia, ahli astronomi telah menemui galaksi berdekatan (NGC 1052-DF2) yang nampaknya tidak mempunyai benda gelap. Objek ini unik di antara galaksi yang dikaji sejauh ini, dan dapat memaksa penilaian semula model-model kosmologi utama kita.
Kajian yang memperincikan penemuan mereka, berjudul "Galaksi kekurangan materi gelap", baru-baru ini muncul dalam jurnal Alam semula jadi. Diketuai oleh Pieter van Dokkum dari Universiti Yale, kajian ini juga merangkumi anggota dari Max Planck Institute for Astronomy, San Jose State University, University of California Observatories, University of Toronto, dan Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Demi kajian mereka, tim tersebut meneliti data dari Dragonfly Telephoto Array (DFA), yang digunakan untuk mengenal pasti NGC 1052-DF2. Berdasarkan data dari Hubble, pasukan itu dapat menentukan jaraknya - 65 juta tahun cahaya dari Sistem Suria - serta ukuran dan kecerahannya. Di samping itu, pasukan mendapati bahawa NGC 1052-DF52 lebih besar daripada Bima Sakti tetapi mengandungi sekitar 250 kali lebih sedikit bintang, yang menjadikannya galaksi yang sangat menyebar.
Seperti yang dijelaskan oleh van Dokkum, NGC 1052-DF2 sangat tersebar sehingga pada dasarnya telus. "Saya menghabiskan satu jam hanya melihat gambar ini," katanya. "Perkara ini sungguh mengejutkan: gumpalan raksasa begitu jarang sehingga anda melihat galaksi di belakangnya. Ini secara harfiah adalah galaksi tembus pandang. "
Dengan menggunakan data dari Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Observatorium Gemini, dan Balai Cerap Keck, pasukan mempelajari galaksi dengan lebih terperinci. Dengan mengukur sifat dinamik sepuluh gugus globular yang mengorbit galaksi, pasukan dapat menyimpulkan nilai bebas dari jisim galaksi - yang setanding dengan jisim bintang di galaksi.
Ini menyebabkan pasukan membuat kesimpulan bahawa sama ada NGC 1052-DF2 mengandungi sekurang-kurangnya 400 kali lebih sedikit bahan gelap daripada yang diramalkan untuk galaksi jisimnya, atau tidak sama sekali. Penemuan sedemikian tidak pernah terjadi sebelumnya dalam sejarah astronomi moden dan menentang semua ramalan. Seperti yang dijelaskan oleh Allison Merritt - ahli astronomi dari Universiti Yale, Institut Astronomi Max Planck dan pengarang bersama di atas kertas - menjelaskan:
"Bahan gelap secara konvensional diyakini sebagai bagian tidak terpisahkan dari semua galaksi - gam yang menyatukannya dan perancah yang mendasari di mana ia dibina ... Tidak ada teori yang meramalkan jenis galaksi ini - bagaimana sebenarnya anda membentuk salah satu perkara ini tidak diketahui sepenuhnya. "
“Bahan misteri yang tidak kelihatan ini sejauh ini merupakan aspek yang paling dominan dari galaksi mana pun. Mencari galaksi tanpa sebarang sama sekali tidak dijangka; ini mencabar idea standard bagaimana galaksi berfungsi, ”tambah van Dokkum.
Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diperhatikan bahawa penemuan galaksi tanpa bahan gelap tidak membantah teori bahawa jirim gelap wujud. Sebenarnya, ini hanya menunjukkan bahawa materi gelap dan galaksi mampu terpisah, yang dapat berarti bahawa materi gelap terikat pada materi biasa tanpa kekuatan selain graviti. Oleh itu, ini sebenarnya dapat membantu para saintis menyempurnakan teori mereka tentang materi gelap dan peranannya dalam pembentukan dan evolusi galaksi.
Sementara itu, para penyelidik sudah mempunyai beberapa idea mengapa bahan gelap hilang dari NGC 1052-DF2. Di satu pihak, itu mungkin hasil dari peristiwa bencana, di mana kelahiran banyak bintang besar menyapu semua gas dan bahan gelap. Sebaliknya, pertumbuhan galaksi elips besar (NGC 1052) berjuta-juta tahun yang lalu boleh memainkan peranan dalam kekurangan ini.
Walau bagaimanapun, teori-teori ini tidak menjelaskan bagaimana galaksi terbentuk. Untuk mengatasi hal ini, pasukan menganalisis gambar yang diambil Hubble daripada 23 galaksi ultra-diffuse lain untuk galaksi kekurangan zat gelap. Sudah, mereka telah menemukan tiga yang mirip dengan NGC 1052-DF2, yang dapat menunjukkan bahawa galaksi kekurangan bahan gelap dapat menjadi kejadian yang agak biasa.
Sekiranya penemuan terbaru ini menunjukkan apa-apa, semestinya Alam Semesta seperti bawang. Sebaik sahaja anda memikirkannya, anda mengembalikan lapisan tambahan dan menemui satu set misteri baru. Mereka juga menunjukkan bahawa setelah 28 tahun melayani dengan setia, para Teleskop Angkasa Hubble masih mampu mengajar kita perkara baru. Perkara yang baik juga, kerana pelancaran penggantinya ditangguhkan sehingga tahun 2020!
