Terdapat perkara gelap lebih daripada bahan biasa di Alam Semesta, dan biasanya semuanya bercampur-campur di galaksi. Dalam pertembungan antara kelompok galaksi raksasa, awan gas panas di gugus menghadapi geseran ketika mereka saling melintasi, memisahkan mereka dari bintang. Bahan gelap tidak dipengaruhi oleh geseran ini, jadi ahli astronomi dapat mengira kesan graviti pada jirim biasa.
Materi gelap dan perkara normal telah diliputi oleh pertembungan hebat dua kelompok galaksi besar. Penemuan itu, menggunakan Observatorium X-ray Chandra NASA dan teleskop lain, memberikan bukti langsung mengenai adanya bahan gelap.
"Ini adalah peristiwa kosmik yang paling bertenaga, selain Big Bang, yang kita ketahui," kata ahli pasukan Maxim Markevitch dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian di Cambridge, Mass.
Pemerhatian ini memberikan bukti kuat bahawa sebahagian besar jirim di alam semesta adalah gelap. Walaupun terdapat banyak bukti mengenai bahan gelap, beberapa saintis telah mengemukakan teori alternatif untuk graviti di mana ia lebih kuat pada skala intergalaksi daripada yang diramalkan oleh Newton dan Einstein, menghilangkan keperluan untuk bahan gelap. Walau bagaimanapun, teori seperti itu tidak dapat menjelaskan kesan perlanggaran yang diperhatikan ini.
"Alam semesta yang dikuasai oleh benda gelap nampaknya tidak masuk akal, jadi kami ingin menguji apakah ada kelemahan asas dalam pemikiran kami," kata Doug Clowe dari University of Arizona di Tucson, dan pemimpin kajian. "Hasil ini adalah bukti langsung bahawa wujud gelap."
Dalam gugus galaksi, bahan normal, seperti atom yang membentuk bintang, planet, dan semua yang ada di Bumi, terutamanya dalam bentuk gas panas dan bintang. Jisim gas panas antara galaksi jauh lebih besar daripada jisim bintang di semua galaksi. Perkara normal ini terikat dalam kelompok oleh graviti jisim gelap yang lebih besar. Tanpa bahan gelap, yang tidak dapat dilihat dan hanya dapat dikesan melalui graviti, galaksi yang bergerak pantas dan gas panas akan cepat terbang.
Pasukan diberi lebih dari 100 jam di teleskop Chandra untuk mengamati gugus galaksi 1E0657-56. Kluster ini juga dikenal sebagai peluru peluru, karena berisi awan berbentuk peluru spektakuler gas seratus juta darjah. Gambar sinar-X menunjukkan bentuk peluru disebabkan oleh angin yang dihasilkan oleh perlanggaran berkelajuan tinggi dari kelompok yang lebih kecil dengan yang lebih besar.
Selain pemerhatian Chandra, Teleskop Angkasa Hubble, Teleskop Sangat Besar Balai Cerap Eropah Selatan dan teleskop optik Magellan digunakan untuk menentukan lokasi jisim dalam kelompok. Ini dilakukan dengan mengukur kesan lensa graviti, di mana graviti dari kelompok memutar cahaya dari galaksi latar belakang seperti yang diramalkan oleh teori relativiti umum Einstein.
Gas panas dalam perlanggaran ini diperlahankan oleh daya seret, serupa dengan rintangan udara. Sebaliknya, bahan gelap tidak diperlahankan oleh hentaman, kerana tidak berinteraksi secara langsung dengan dirinya sendiri atau gas kecuali melalui graviti. Ini menghasilkan pemisahan perkara gelap dan normal yang dilihat dalam data. Sekiranya gas panas adalah komponen paling besar dalam kelompok, seperti yang dicadangkan oleh teori graviti alternatif, pemisahan seperti itu tidak akan dapat dilihat. Sebaliknya, perkara gelap diperlukan.
"Ini adalah jenis hasil yang perlu dipertimbangkan oleh teori masa depan," kata Sean Carroll, seorang ahli kosmologi di University of Chicago, yang tidak terlibat dalam kajian ini. "Ketika kita bergerak maju untuk memahami hakikat sebenarnya dari bahan gelap, hasil baru ini mustahil untuk diabaikan."
Hasil ini juga memberi para saintis lebih yakin bahawa graviti Newton yang biasa di Bumi dan dalam sistem suria juga berfungsi pada skala besar kelompok galaksi.
"Kami telah menutup celah ini mengenai graviti, dan kami semakin dekat untuk melihat perkara ini yang tidak kelihatan," kata Clowe.
Hasil ini diterbitkan dalam terbitan The Astrophysical Journal Letters yang akan datang. Pusat Penerbangan Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Ala., Menguruskan program Chandra untuk Direktorat Misi Sains agensi. Observatorium Astrofizik Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
Sumber Asal: Siaran Berita Chandra
