Semua orang tahu bahawa galaksi adalah koleksi bintang yang sangat besar. Satu galaksi boleh mengandungi beratus-ratus bilion. Tetapi ada jenis galaksi yang tidak mempunyai bintang. Betul: sifar bintang.
Galaksi ini disebut Dark Galaxies, atau Dark Matter Galaxies. Dan bukannya terdiri daripada bintang, kebanyakannya terdiri daripada Dark Matter. Teori meramalkan bahawa mesti ada banyak Galaksi Gelap Kerdil ini di lingkaran di sekitar galaksi 'biasa', tetapi menjumpainya memang sukar.
Sekarang, dalam makalah baru yang akan diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik, Yashar Hezaveh di Stanford University di California, dan rakan sekerjanya, mengumumkan penemuan satu objek tersebut. Pasukan ini menggunakan kemampuan yang lebih baik dari Atacamas Large Millimeter Array untuk memeriksa cincin Einstein, yang dinamakan demikian kerana Teori Relativiti Umum Einstein meramalkan fenomena itu jauh sebelum sesuatu itu diperhatikan.
Cincin Einstein adalah ketika graviti besar objek dekat memisahkan cahaya dari objek yang jauh lebih jauh. Mereka beroperasi seperti lensa di teleskop, atau bahkan sepasang cermin mata. Jisim kaca di lensa mengarahkan cahaya masuk sedemikian rupa sehingga objek yang jauh diperbesar.
Einstein Rings dan lensa graviti membolehkan ahli astronomi mengkaji objek yang sangat jauh, dengan melihatnya melalui lensa graviti. Tetapi mereka juga membolehkan para astronom mempelajari lebih lanjut mengenai galaksi yang bertindak sebagai lensa, itulah yang berlaku dalam kes ini.
Sekiranya lensa kaca mempunyai bintik-bintik air kecil di atasnya, bintik-bintik itu akan menambahkan sedikit penyelewengan pada gambar. Itulah yang berlaku dalam kes ini, kecuali daripada tetesan air mikroskopik pada lensa, penyimpangan disebabkan oleh Galaksi Kerdil kecil yang terdiri daripada Dark Matter. "Kami dapat menemukan benda-benda yang tidak terlihat ini dengan cara yang sama seperti yang anda dapat melihat tetesan hujan di tingkap. Anda tahu mereka berada di sana kerana mereka memutarbelitkan gambar objek latar belakang, ”jelas Hezaveh. Perbezaannya ialah air memutar cahaya dengan pembiasan, sedangkan jirim memutar cahaya dengan graviti.
Oleh kerana kemudahan ALMA meningkatkan resolusi, ahli astronomi mengkaji objek astronomi yang berbeza untuk menguji kemampuannya. Salah satu objek tersebut adalah SDP81, lensa graviti pada gambar di atas. Ketika mereka memeriksa galaksi yang lebih jauh yang dilensingkan oleh SDP81, mereka menemui penyimpangan yang lebih kecil pada cincin galaksi yang jauh. Hezaveh dan pasukannya menyimpulkan bahawa penyelewengan ini menandakan adanya Galaxy Dwarf Dark.
Tetapi mengapa semua ini penting? Kerana ada masalah di Alam Semesta, atau sekurang-kurangnya dalam pemahaman kita tentangnya; masalah kehilangan jisim.
Pemahaman kita tentang pembentukan struktur Alam Semesta cukup kukuh, sekurang-kurangnya dalam skala yang lebih besar. Ramalan berdasarkan model ini setuju dengan pemerhatian Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (CMB) dan pengelompokan galaksi. Tetapi pemahaman kita sedikit merosot ketika datang ke struktur Semesta skala yang lebih kecil.
Salah satu contoh kekurangan pemahaman kita dalam bidang ini adalah apa yang dikenali sebagai Masalah Satelit yang Hilang. Teori meramalkan bahawa mesti ada populasi besar dari apa yang disebut objek sub-halo di lingkaran benda gelap yang mengelilingi galaksi. Objek-objek ini dapat berkisar dari benda-benda sebesar Awan Magellan hingga ke objek yang jauh lebih kecil. Dalam pemerhatian dari Kumpulan Tempatan, terdapat defisit objek-objek ini, dengan faktor 10, jika dibandingkan dengan ramalan teoritis.
Oleh kerana kita tidak menjumpainya, salah satu daripada dua perkara perlu berlaku: sama ada kita menjadi lebih baik dalam mencarinya, atau kita mengubah suai teori kita. Tetapi nampaknya terlalu cepat untuk mengubah teori struktur Alam Semesta kita kerana kita belum menemui sesuatu yang, pada hakikatnya, sukar ditemui. Itulah sebabnya pengumuman ini sangat penting.
Pemerhatian dan pengenalpastian salah satu Galaksi Gelap Kerdil ini harus membuka pintu kepada lebih banyak lagi. Setelah dijumpai lagi, kita dapat mula membangun model populasi dan taburan mereka. Oleh itu, jika di masa depan terdapat lebih banyak Galaksi Gelap Kerdil ini, secara beransur-ansur akan mengesahkan pemahaman kita tentang pembentukan dan struktur Alam Semesta secara berlebihan. Dan ini bermaksud kita berada di landasan yang tepat ketika memahami peranan Dark Matter dalam Alam Semesta. Sekiranya kita tidak dapat menjumpainya, dan yang terikat pada lingkaran SDP81 ternyata menjadi anomali, maka ia kembali ke papan gambar, secara teorinya.
Perlu banyak tenaga kuda untuk mengesan Galaxy Dwarf Dark yang terikat pada SDP81. Einstein Rings seperti SDP81 harus mempunyai jisim yang sangat besar untuk memberikan kesan lensa graviti, sementara Dwarf Dark Galaxies sangat kecil jika dibandingkan. Ini adalah masalah ‘jarum dalam tumpukan jerami’ klasik, dan Hezaveh dan pasukannya memerlukan kekuatan pengkomputeran besar untuk menganalisis data dari ALMA.
ALMA, dan metodologi yang dikembangkan oleh Hezaveh dan pasukan diharapkan dapat memberi lebih banyak cahaya mengenai Dwarf Dark Galaxies di masa depan. Pasukan berpendapat bahawa ALMA berpotensi besar untuk menemui lebih banyak objek lingkaran ini, yang seterusnya akan meningkatkan pemahaman kita mengenai struktur Alam Semesta. Seperti yang mereka katakan dalam kesimpulan makalah mereka, "... Pengamatan ALMA berpotensi untuk meningkatkan pemahaman kita tentang banyaknya substruktur bahan gelap."
