Penyelidik di University of Birmingham telah menggunakan generasi baru pemerhatian ruang sinar-X untuk mengkaji galaksi fosil - kumpulan galaksi kuno di mana semua galaksi besar secara beransur-ansur bergabung untuk membentuk satu galaksi gergasi pusat.
Para astronom menemui kepekatan bahan gelap dan normal yang luar biasa dalam teras sistem bintang terpencil ini, dibandingkan dengan taburan jisim dalam kumpulan galaksi normal.
Banyak galaksi, termasuk Bima Sakti kita, berada dalam kumpulan. Kadang-kadang mereka mengalami pertemuan rapat dengan ahli kumpulan yang lain. Simulasi komputer meramalkan bahawa interaksi sedemikian menyebabkan galaksi besar berpusing perlahan ke arah pusat kumpulan, di mana mereka dapat bergabung untuk membentuk satu galaksi raksasa, yang secara progresif menelan semua jirannya.
Oleh kerana banyak kumpulan galaksi mempunyai lingkaran gas panas dan bahan gelap yang diperpanjang, diprediksi sepuluh tahun yang lalu bahawa sekumpulan sistem yang digelar kumpulan fosil harus ada, di mana semua galaksi utama bergabung untuk membentuk satu galaksi gergasi pusat. Ini akan dikelilingi oleh awan gas panas sinar-X yang memanjang ke luar hingga banyak radius galaksi.
Ketika pertama kali kita menemui gas besar yang panas di mana beberapa kumpulan galaksi yang sangat padat tertanam, kita menyedari bahawa hanya beberapa miliar tahun evolusi selanjutnya akan meninggalkan satu galaksi tunggal, gergasi dan bergabung yang duduk di tengah-tengah sinar X yang terang ray halo, kata Trevor Ponman, ketua kumpulan Birmingham yang membuat ramalan ini dan kemudian menemui kumpulan fosil pertama pada tahun 1994.
Teori-teori juga menunjukkan bahawa kumpulan fosil yang tergolong dalam kelompok galaksi yang lebih besar dapat menjelaskan galaksi elips raksasa yang sering dijumpai di pusat-pusat kelompok tersebut.
Pasukan Birmingham telah mengamati enam kumpulan fosil yang mungkin berlaku dalam dua tahun terakhir, memanfaatkan penglihatan tajam NASAs Chandra X-Ray Space Observatory dan kepekaan tinggi ESA yang mengorbit balai sinar-X XMM-Newton. Enam kumpulan fosil terletak hingga dua bilion tahun cahaya dari Bumi. Objektif utama pasukan adalah untuk meneroka mekanisme pembentukan kumpulan fosil dan galaksi elips raksasa.
Kunci kajian adalah sebaran bahan gelap dalam kumpulan fosil. Perkara misterius ini merangkumi lebih daripada 80 peratus jisim Alam Semesta, namun sifatnya tidak diketahui. Materi gelap tidak pernah dapat dikesan secara langsung, tetapi kehadirannya disimpulkan melalui pengaruh graviti pada jirim biasa.
Galaksi elips NGC 6482 yang besar menarik perhatian pasukan ini, kerana ia adalah kumpulan fosil yang paling dekat, dan dapat dikaji dengan terperinci. Raksasa terpencil ini, yang bersinar dengan setara dengan 110 bilion Matahari, terletak 100 juta tahun cahaya di buruj Hercules. Dengan menggunakan Chandras Advanced CCD Imaging Spectrometer, Habib Khosroshahi, Trevor Ponman dan Laurence Jones, menggunakan pemerhatian gas panas untuk mengesan penyebaran bahan gelap di NGC 6482. Gas dipanaskan hingga suhu 10 juta darjah Celsius, terutama disebabkan oleh kejutan pemanasan akibat keruntuhan graviti.
Bercakap hari ini di Mesyuarat Astronomi Nasional RAS di Birmingham, Habib Khosroshahi menerangkan penemuan konsentrasi bahan gelap yang luar biasa dalam inti NGC 6482. Khosroshahi juga menerangkan dua lagi contoh kepekatan jisim tinggi pada galaksi fosil yang lebih besar dan lebih jauh yang dikaji oleh kedua-dua teleskop Chandra dan XMM-Newton, walaupun casing NGC 6482 adalah unik, kerana mungkin untuk memeriksa pusat sistem dengan ketepatan yang lebih tinggi.
Menurut Khosroshahi, kepekatan jisim di pusat kumpulan galaksi kuno ini, yang kebanyakannya berbentuk materi gelap, biasanya lima kali lebih tinggi daripada pada kumpulan galaksi biasa dengan jisim dan ukuran lingkaran yang serupa. Kepekatan jisim pusat ini menyokong idea bahawa kumpulan fosil seperti NGC 6482 adalah struktur yang sangat lama yang runtuh jauh sebelum kumpulan galaksi khas terbentuk. "Penjelasan untuk sebaran bahan gelap terpusat adalah sistem yang terbentuk pada pergeseran merah yang sangat tinggi ketika Alam Semesta sangat muda dan padat," kata Khosroshahi.
Kelebihan besar kumpulan fosil dibandingkan dengan kumpulan normal adalah bahawa tidak ada interaksi galaksi utama, yang dapat menggerakkan gas panas, yang berlaku, tambahnya. Oleh itu, mereka menyediakan makmal yang sesuai untuk mengkaji sifat bahan yang dapat dilihat dalam bentuk gas dan bintang serta bekasnya, bahan gelap.
Sumber Asal: Siaran Berita RAS
