Kredit gambar: SDSS
Lensa graviti terjadi apabila cahaya dari objek yang jauh, seperti quasar, terdistorsi oleh graviti objek yang lebih dekat. Ahli astronomi telah menemui lensa seperti itu, di mana penyimpangannya sangat besar, ia mesti disebabkan oleh sebilangan besar bahan gelap - bahan yang kelihatan sahaja tidak bertanggungjawab. Materi gelap diramalkan oleh pengaruh graviti pada galaksi dan bintang di Alam Semesta, tetapi setakat ini, para astronom tidak begitu yakin dengan apa itu; sama ada perkara biasa yang terlalu sejuk untuk dilihat dari Bumi, atau sejenis zarah eksotik.
Ilmuwan Sloan Digital Sky Survey telah menemui sebuah quasar lensa gravitasi dengan pemisahan terbesar yang pernah direkodkan, dan, bertentangan dengan jangkaan, mendapati bahawa empat quasar yang paling jauh dan paling terang yang diketahui tidak lensa gravitasi.
Teori Relativiti Umum Albert Einstein meramalkan bahawa tarikan graviti badan besar dapat bertindak sebagai lensa, membongkok dan memutarbelitkan cahaya objek yang jauh. Struktur besar di suatu tempat antara sebuah quasar yang jauh dan Bumi dapat "lensa" cahaya sebuah quasar, menjadikan gambar itu jauh lebih terang dan menghasilkan beberapa gambar satu objek.
Dalam makalah yang diterbitkan dalam majalah NATURE edisi 18/25 Disember, pasukan Sloan Digital Sky Survey (SDSS) yang diketuai oleh pelajar siswazah Universiti Tokyo Naohisa Inada dan Masamune Oguri melaporkan bahawa empat quasar yang berdekatan sebenarnya adalah cahaya dari satu quasar terbahagi kepada empat gambar dengan lensa graviti.
Lebih daripada 80 kuarsa lensa gravitasi telah dijumpai sejak contoh pertama dijumpai pada tahun 1979. Selusin kuarsa lensa yang dikategorikan adalah penemuan SDSS, yang mana separuh daripadanya adalah hasil kerja Inada dan pasukannya.
Tetapi yang membuat penemuan terbaru ini begitu dramatik adalah bahawa pemisahan antara keempat gambar itu dua kali lebih besar daripada mana-mana quasar lensa gravitasi yang diketahui sebelumnya. Sehingga penemuan quasar lensa quadruple ini, pemisahan terbesar yang diketahui dalam quasar lensa graviti adalah 7 arcseconds. Quasar yang dijumpai oleh pasukan SDSS terletak di buruj Leo Minor; ia terdiri daripada empat gambar yang dipisahkan oleh 14.62 saat.
Untuk menghasilkan pemisahan yang begitu besar, kepekatan bahan yang menimbulkan lensa haruslah sangat tinggi. Terdapat sekumpulan galaksi di latar depan lensa graviti ini; perkara gelap yang berkaitan dengan kelompok mesti bertanggungjawab untuk pemisahan besar yang belum pernah terjadi sebelumnya.
"Pemerhatian tambahan yang diperoleh di teleskop Subaru 8,2 meter dan teleskop Keck mengesahkan bahawa sistem ini memang lensa graviti," jelas Inada. "Quasar membelahnya dengan lensa gravitasi diprediksi sangat jarang, dan dengan demikian hanya dapat ditemukan dalam tinjauan yang sangat besar seperti SDSS."
Oguri menambah: "Menemukan satu lensa graviti seluas dari lebih 30,000 kuarsa SDSS yang disurvei setakat ini sangat sesuai dengan harapan teori model di mana alam semesta dikuasai oleh benda gelap yang sejuk. Ini memberikan bukti kukuh untuk model seperti itu. " (Bahan gelap yang sejuk, tidak seperti bahan gelap yang panas, membentuk gumpalan yang ketat, jenis yang menyebabkan lensa graviti seperti ini.)
"Lensa graviti yang kami temui akan menyediakan makmal yang ideal untuk meneroka hubungan antara objek yang dapat dilihat dan benda gelap yang tidak dapat dilihat di alam semesta," jelas Oguri.
Dalam makalah kedua yang akan diterbitkan dalam Jurnal Astronomi pada bulan Mac 2004, sebuah pasukan yang diketuai oleh Gordon Richards dari Princeton University menggunakan resolusi tinggi Teleskop Angkasa Hubble untuk memeriksa empat quasar yang paling terkenal yang ditemui oleh SDSS untuk tanda-tanda lensa graviti .
Melihat jarak jauh dalam astronomi adalah melihat ke masa lalu. Quasar ini dilihat pada saat alam semesta kurang dari 10peratus dari zamannya sekarang. Quasar ini sangat bercahaya, dan dianggap digerakkan oleh lubang hitam yang sangat besar dengan massa beberapa bilion kali daripada Matahari. Para penyelidik mengatakan bahawa ini adalah misteri sebenar bagaimana lubang hitam besar dapat terbentuk sejak awal alam semesta. Namun jika objek ini difokuskan secara graviti, para penyelidik SDSS akan menyimpulkan luminositi yang jauh lebih kecil dan oleh itu jisim lubang hitam, menjadikannya lebih mudah untuk menjelaskan pembentukannya.
“Semakin jauh quasar, semakin besar kemungkinan galaksi terletak di antara ia dan penonton. Inilah sebabnya mengapa kami mengharapkan quasar yang paling jauh dapat difokuskan, ”jelas penyelidik SDSS Xiaohui Fan dari University of Arizona. Namun, bertentangan dengan jangkaan, tidak satu pun dari empat menunjukkan tanda berganda gambar yang menjadi ciri khas lensa.
"Hanya sebilangan kecil kuarsa yang lensa gravitasi. Namun, kuarsa yang terang ini sangat jarang berlaku di alam semesta yang jauh. Oleh kerana lensa menyebabkan quasar kelihatan lebih terang dan oleh itu lebih mudah dikesan, kami menjangkakan bahawa quasar yang jauh adalah lensa yang paling cenderung lensa, "mencadangkan ahli pasukan Zoltan Haiman dari Columbia University.
"Fakta bahawa quasar ini tidak dilensensikan mengatakan bahawa para astronom harus memandang serius gagasan bahawa quasar beberapa miliar kali massa Matahari terbentuk kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang", kata Richards. "Kami sekarang mencari lebih banyak contoh kuarsa pergeseran merah tinggi dalam SDSS untuk memberi teori lebih banyak lubang hitam supermasif untuk dijelaskan."
Sumber Asal: Siaran Berita SDSS
