Kredit gambar: Chandra
Gambar baru yang diambil oleh Observatorium sinar-X Chandra membantu para astronom memahami komposisi bahan gelap di Alam Semesta. Data sinar-X menunjukkan bahawa ketumpatan bahan gelap meningkat dengan lancar hingga ke pusat galaksi, yang sesuai dengan ramalan model "benda gelap yang sejuk". Model ini mendapat namanya dari anggapan bahawa zarah zat gelap bergerak perlahan ketika galaksi mula-mula terbentuk, dan berinteraksi dengan bahan normal hanya melalui graviti.
Ahli astronomi telah menggunakan Observatorium sinar-X Chandra NASA untuk membuat penyelidikan paling terperinci mengenai penyebaran bahan gelap dalam sekumpulan galaksi besar-besaran. Hasilnya menunjukkan bahawa kira-kira 80 peratus jirim di alam semesta terdiri daripada jirim gelap - zarah subatomik misteri yang tersisa dari alam semesta awal yang padat.
Chandra memerhatikan sekumpulan galaksi bernama Abell 2029 yang terletak kira-kira satu bilion tahun cahaya dari Bumi. Kluster ini terdiri dari ribuan galaksi yang diselimuti awan gas panas yang besar, dan sejumlah bahan gelap yang setara dengan lebih dari seratus trilion Matahari. Di tengah kluster ini terdapat galaksi berbentuk elips yang sangat besar yang dianggap terbentuk dari penggabungan banyak galaksi yang lebih kecil. Data sinar-X menunjukkan bahawa ketumpatan bahan gelap meningkat dengan lancar hingga ke galaksi pusat kluster. Penemuan ini sesuai dengan ramalan model jirim gelap, dan bertentangan dengan model jirim gelap yang meramalkan meratakan jumlah jirim gelap di tengah kluster.
"Saya benar-benar terkejut dengan seberapa baik kita dapat mengukur perkara gelap hingga ke dalam inti kelompok yang kaya," kata Aaron Lewis dari University of California, Irvine, pengarang utama makalah yang menjelaskan hasil dalam terbitan The The Jurnal Astrofizik. "Kami masih mempunyai sedikit idea mengenai sifat sebenar zarah-zarah ini, tetapi hasil kami menunjukkan bahawa mereka mesti bersikap seperti benda gelap yang sejuk."
Bahan gelap yang sejuk mendapat namanya dari anggapan bahawa zarah-zarah benda gelap bergerak perlahan ketika galaksi dan kelompok galaksi mula terbentuk. Zarah zat gelap berinteraksi antara satu sama lain dan bahan "normal" hanya melalui graviti.
Kejayaan para astronom dalam meletakkan sekatan ketat pada taburan bahan gelap sebahagiannya disebabkan oleh kemampuan Chandra untuk membuat peta intensiti dan suhu resolusi tinggi, dan sebahagiannya disebabkan oleh pilihan mereka terhadap sasaran. Gugus dan galaksi tengah tidak biasa, dengan sedikit atau tidak ada tanda-tanda gangguan.
Gas panas dalam kluster ditahan di kluster terutamanya oleh graviti bahan gelap, jadi pengedaran gas panas ditentukan oleh bahan gelap. Dengan tepat mengukur penyebaran sinar-X dari gas panas, para astronom dapat membuat pengukuran terbaik namun penyebaran bahan gelap di kawasan dalam gugus galaksi.
"Walaupun Abell 2029 mungkin membosankan untuk dilihat oleh rata-rata orang," kata David Buote, pengarang makalah ini, "sangat menggembirakan para astrofisikawan untuk belajar, kerana memungkinkan untuk membandingkan teori dan teori yang sangat mudah dan tepat pemerhatian. "
Sebagai contoh, pemerhatian sebelumnya mengenai gugus galaksi Hydra A oleh Larry David dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian di Cambridge, Mass. Dan rakan sekerja menemui hasil yang serupa tetapi bukti aktiviti letupan di galaksi tengah menyukarkan membuat kesimpulan yang pasti mengenai sifat perkara gelap. Profil bahan gelap yang disimpulkan untuk Abell 2029 memberikan bukti bahawa hasil Hydra boleh dipercayai dan merupakan pengesahan bebas penting mengenai ramalan masalah gelap.
John Stocke dari University of Colorado, Boulder juga terlibat dalam penyelidikan ini. Chandra memerhatikan Abell 2029 dengan pengesan ACIS selama 5.6 jam pada 12 April 2000. Pusat Penerbangan Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Ala., Menguruskan program Chandra untuk Pejabat Sains Angkasa, Ibu Pejabat NASA, Washington. Northrop Grumman dari Pantai Redondo, Calif., Sebelumnya TRW, Inc., adalah kontraktor pembangunan utama untuk balai cerap. Observatorium Astrofizik Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Center di Cambridge, Mass.
Sumber Asal: Siaran Berita Chandra
