Bahan gelap terus membingungkan para astronom, seperti yang ditunjukkan oleh Observatorium Chandra X-ray NASA dengan pengesanan sebilangan besar bahan gelap di sekitar galaksi elips terpencil. Penemuan ini bertentangan dengan data optik yang menunjukkan kekurangan bahan gelap di sekitar galaksi yang serupa, dan menimbulkan persoalan tentang bagaimana galaksi memperoleh dan menyimpan halo benda gelap seperti itu.
Galaksi yang diperhatikan, yang dikenali sebagai NGC 4555, tidak biasa kerana ia adalah galaksi elips yang cukup besar dan bukan merupakan sebahagian daripada kumpulan galaksi galaksi. Dalam makalah yang akan diterbitkan dalam edisi 1 November 2004 dari Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja, Ewan O'Sullivan dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian di Cambridge, MA dan Trevor Ponman dari University of Birmingham, United Kingdom , gunakan data Chandra untuk menunjukkan bahawa galaksi tertanam di awan gas 10-juta-darjah Celsius.
Awan gas panas ini mempunyai diameter sekitar 400,000 tahun cahaya, kira-kira dua kali ganda dari galaksi yang kelihatan. Diperlukan sampul besar, atau lingkaran cahaya dari bahan gelap untuk mengurung awan panas ke galaksi. Jumlah jisim lingkaran cahaya adalah kira-kira sepuluh kali ganda jisim bintang di galaksi, dan 300 kali jisim awan gas panas.
Sejumlah bukti yang semakin meningkat menunjukkan bahawa materi gelap - yang berinteraksi dengan dirinya sendiri dan perkara "normal" hanya melalui graviti - adalah bentuk jirim yang dominan di alam semesta. Menurut teori "bahan gelap gelap" yang popular, bahan gelap terdiri daripada zarah-zarah misteri yang tersisa dari alam semesta awal yang padat yang bergerak perlahan ketika galaksi dan kelompok galaksi mula terbentuk.
"Sifat-sifat NGC 4555 yang diperhatikan mengesahkan bahawa galaksi elips boleh memiliki halo benda gelap sendiri, tanpa mengira persekitarannya," kata O'Sullivan. "Ini menimbulkan pertanyaan penting: apa yang menentukan apakah galaksi elips mempunyai halos materi gelap?"
Sebilangan besar galaksi elips besar terdapat dalam kumpulan dan kelompok galaksi, dan kemungkinan merupakan hasil penggabungan dua galaksi lingkaran. Dalam lingkungan seperti itu, lingkaran cahaya gelap dapat dilucutkan oleh gaya pasang surut graviti dan ditambahkan ke galaksi lain atau kumpulan secara keseluruhan. Oleh itu, sukar untuk menentukan seberapa banyak bahan gelap yang dimiliki oleh galaksi-galaksi asal, dan berapa banyak yang telah hilang kepada kumpulan secara keseluruhan melalui interaksi dengan persekitaran mereka.
Kepentingan isu jumlah materi gelap intrinsik yang berkaitan dengan galaksi elips baru-baru ini meningkat disebabkan oleh laporan pasukan astronomi antarabangsa yang diketuai oleh Aaron Romanowsky dari University of Nottingham, United Kingdom. Pasukan ini menemui sedikit, jika ada bukti mengenai bahan gelap di tiga galaksi elips yang berdekatan. Dua daripadanya berada dalam kumpulan galaksi yang longgar, dan satu diasingkan. Hasilnya, berdasarkan data optik dari Teleskop William Herschel sepanjang 4.2 meter di pulau La Palma, Sepanyol, bertentangan dengan data sinar-X pada NGC 4555. Teknik optik yang digunakan untuk mencari bahan gelap di galaksi elips berdekatan tidak dapat digunakan untuk NGC 4555 kerana jaraknya lebih dari 3 kali dari Bumi.
Sama ada galaksi yang diperhatikan oleh Romanowsky dan rakan sekerja telah kehilangan halo materi gelap mereka melalui interaksi sebelumnya dengan galaksi lain, atau halo materi gelap mereka jauh lebih luas, atau terbentuk tanpa lingkaran halo. Pilihan pertama adalah mungkin untuk galaksi dalam kumpulan, tetapi sangat tidak mungkin untuk galaksi terpencil. Pilihan kedua dan ketiga masih terbuka, tetapi memerlukan pengubahsuaian - mungkin pengubahsuaian besar - teori pembentukan bahan gelap gelap galaksi.
"Ini jelas merupakan pertanyaan yang perlu dipertimbangkan lebih jauh," kata O'Sullivan. "Nampaknya lebih banyak kerja teori dan pemerhatian mengenai galaksi elips diperlukan sebelum masalah ini dapat diselesaikan."
Chandra memerhatikan NGC 4555 dengan Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) pada bulan Februari 2003. Pusat Penerbangan Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Ala., Menguruskan program Chandra untuk Pejabat Sains Angkasa NASA, Washington. Northrop Grumman dari Pantai Redondo, Calif., Sebelumnya TRW, Inc., adalah kontraktor pembangunan utama untuk balai cerap. Observatorium Astrofizik Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Center di Cambridge, Mass.
Maklumat dan gambar tambahan boleh didapati di:
http://chandra.harvard.edu
dan
http://chandra.nasa.gov
Sumber Asal: Siaran Berita Chandra
