Ilustrasi tepat galaksi muda tweet <lily bilion tahun cahaya lagiKlik untuk membesarkan / a>
Ahli astronomi telah menemui petunjuk yang jelas bahawa gumpalan benda gelap adalah tempat penjagaan galaksi yang baru lahir kira-kira dua belas bilion tahun cahaya. Sarang tunggal dari bahan gelap dapat memelihara beberapa galaksi muda. Hasil ini dari penyelidik di Institut Sains Teleskop Angkasa, Balai Cerap Astronomi Nasional Jepun, dan University of Tokyo mengesahkan ramalan teori kosmologi yang dominan yang kini dikenali sebagai model Cold Dark Matter.
Kajian terbaru menunjukkan bahawa bahan gelap menimbang bahan biasa dengan faktor tujuh. Walaupun jirim gelap tidak dapat dilihat secara langsung melalui teleskop, ia menunjukkan dirinya kepada para astronom dengan tarikan graviti yang kuat pada bintang dan gas berdekatan, dan bahkan galaksi.
Galaksi sering dikelompokkan bersama dan bagaimana klusternya ditentukan oleh graviti.
Dengan mengkaji bagaimana galaksi berkelompok, adalah mungkin untuk menentukan bagaimana bahan gelap diedarkan dan bagaimana ia mempengaruhi kelahiran dan pertumbuhan galaksi. Pada masa lalu, sangat sukar untuk mengkaji pengelompokan galaksi muda. Galaksi muda tampak samar kerana jaraknya yang sangat jauh, dan cukup banyak dari mereka untuk mengkaji bagaimana kelompok itu merupakan cabaran pemerhatian.
Masami Ouchi dari Institut Sains Teleskop Angkasa dan rakan-rakannya menggunakan teleskop Subaru dan kamera Suprime-Cam untuk mempelajari sepotong langit di buruj Cetus (Paus) yang disebut Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Sekeping langit ini meliputi kawasan seluas lima kali ukuran bulan purnama. Dengan mengambil gambar lapangan yang peka dan mendalam dalam tiga warna cahaya yang dapat dilihat, pasukan SXDS dapat menemui sekitar tujuh belas ribu (17,000) galaksi muda dua belas bilion tahun cahaya. Jumlah ini sepuluh kali lebih besar daripada kajian galaksi muda seperti sebelumnya.
Berdasarkan data ini, pasukan mendapati bahawa:
1) Terdapat banyak pasang galaksi dengan jarak pemisahan kurang dari lapan ratus ribu (800,000) tahun cahaya.
2) Walaupun pada jarak yang jauh, galaksi berkerumun kuat.
Kedua-dua hasil ini diharapkan sekiranya galaksi terletak di dalam gumpalan benda gelap. Pasukan SXDS membandingkan hasil pemerhatian secara terperinci dengan ramalan teoritis berdasarkan model Cold Dark Matter oleh ahli pasukan Takashi Hamana dan mendapati bahawa rata-rata gumpalan sarang materi gelap mempunyai berat sebanyak enam ratus bilion (600,000,000,000) Matahari, dan satu gumpalan bahan gelap menampung banyak galaksi muda.
Secara bebas, Nobunari Kashikawa dari National Astronomical Observatory of Japan dan rakan-rakannya juga menggunakan kamera Subaru's Suprime-Cam untuk mempelajari suatu kawasan langit di buruj Coma Berenices (Berenice's Hair) yang disebut Subaru Deep Field (SDF). Medan ini hanya berukuran satu bulan purnama tetapi data yang tersedia dua kali lebih sensitif daripada data medan SXDS. Pasukan SDF menemui kira-kira lima ribu (5.000) galaksi muda pada jarak dua belas bilion tahun cahaya, dan lapan ratus (800) galaksi yang lebih muda lagi pada jarak dua belas bilion lima ratus juta tahun cahaya. Pasukan SDF juga dapat memeriksa semula identiti galaksi muda dengan mengambil data spektrum galaksi dengan teleskop Subaru dan Keck. Pasukan SDF secara bebas memperoleh hasil 1) +2) yang dijelaskan di atas, dan menyimpulkan bahawa beberapa gumpalan benda gelap menyimpan banyak galaksi muda. Dalam gambar SDF, ada kemungkinan melihat beberapa galaksi baru lahir berkumpul di kawasan kecil. Dengan membandingkan data SDF secara terperinci dengan simulasi komputer berketepatan tinggi mengenai pertumbuhan rumpun di Cold Dark Matter oleh ahli pasukan Masahiro Nagashima dari Universiti Kyoto, pasukan SDF menyimpulkan bahawa gumpalan benda gelap yang lebih berat mempunyai galaksi yang lebih terang, dan bahawa pilihan ini menghasilkan korelasi yang terdapat dalam pemerhatian sebenar.
Kedua-dua pasukan bersama-sama telah menemui bukti konkrit pertama bahawa galaksi muda di alam semesta awal terletak di dalam gumpalan benda gelap, dan bahawa segumpal benda gelap menyusun beberapa galaksi muda. Kedua-dua pasukan memanfaatkan keupayaan unik teleskop Subaru untuk mengambil gambar sensitif yang mendalam di kawasan langit yang luas.
Sumber Asal: Siaran Berita NAOJ
