Keretakan pada Aliran Bintang GD-1 Bisa Menunjukkan Interaksi Materi Gelap dengan Dirinya Sendiri

SEBUAH "keretakan" yang membingungkan dalam aliran bintang di sekitar Galaksi Bima Sakti bisa jadi merupakan hasil dari materi gelap. Jika benda kosmik misterius ini berinteraksi dengan dirinya sendiri.

Fitur yang dimaksud ada di aliran bintang GD-1, sebuah kelompok bintang tipis yang bergerak bersama dengan jalur yang sama melalui halo luas Galaksi Bima Sakti. Aliran bintang GD-1 telah dipelajari dengan baik oleh para astronom, tetapi celah dalam strukturnya telah lama menjadi teka-teki.

Sekarang, sebuah tim dari Universitas California, Riverside, mengusulkan penyebab fitur ini adalah sub-halo materi gelap yang berinteraksi dengan dirinya sendiri dalam halo materi gelap yang lebih besar yang mengelilingi galaksi kita.

Baca juga : Penuh Teka-Teki, Ilmuwan Yakin Temukan Portal Dimensi Kelima

"Penelitian ini membuka jalan baru yang menjanjikan untuk menyelidiki sifat interaksi materi gelap dengan dirinya sendiri melalui aliran bintang," kata pemimpin tim dan peneliti Universitas California, Riverside, Hai-Bo Yu, dalam sebuah pernyataan. "Ini merupakan langkah maju yang menggembirakan dalam pemahaman kita tentang materi gelap dan dinamika Galaksi Bima Sakti."

Menjadi semakin dekat

Para ilmuwan sangat tertarik untuk memecahkan teka-teki materi gelap karena fenomena ini menyumbang sebagian besar "materi" di alam semesta — sekitar 85%, sebenarnya. Itu berarti segala sesuatu yang kita lihat di sekitar kita seperti bintang, planet, bulan, Anda, saya, dan hampir segala hal lainnya, hanya menyumbang 15% dari materi alam semesta.

Para ilmuwan tahu materi gelap tidak terdiri dari atom yang terbuat dari proton, neutron, dan elektron karena materi gelap tidak berinteraksi dengan cahaya atau materi biasa.

Baca juga : Misteri "Dark Big Bang": Asal Usul Materi Gelap dalam Alam Semesta  

Namun, pertanyaan besar bagi para ilmuwan adalah: Apakah materi gelap berinteraksi dengan dirinya sendiri?

Sayangnya, materi gelap tidak berinteraksi dengan cahaya juga membuatnya secara efektif tidak terlihat. Jadi, pertanyaan ini sulit untuk diselidiki.

Namun, jika materi gelap tidak berinteraksi dengan materi biasa, dan bintang jelas terdiri dari materi biasa, Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana benda misterius ini bisa menyebabkan terjadinya keretakan dalam aliran bintang.

Baca juga : Cara Memotret Milky Way Pakai Kamera HP

Kunci untuk ini adalah kenyataan materi gelap berinteraksi dengan gravitasi. Karena gravitasi timbul dari kelengkungan struktur ruang itu sendiri dan materi biasa, serta cahaya juga melintasi ruang, ini berarti bahwa, meskipun aspek-aspek alam semesta yang lebih familiar ini dapat mengabaikan materi gelap, mereka tidak dapat mengabaikan efek gravitasi yang ditimbulkan olehnya.

Selain itu, para ilmuwan telah memeriksa keretakan di aliran bintang GD-1 dan menentukan bahwa pengaruh gravitasi dari gugus bola yang dikenal atau galaksi satelit yang dikenal dari Galaksi Bima Sakti tidak dapat menyebabkan hal itu.

Jika materi gelap yang padat ada dalam sub-halo di dalam halo yang lebih luas dari Galaksi Bima Sakti, maka gangguan gravitasi yang ditimbulkannya dapat mengganggu aliran bintang ini.

Baca juga : Penemuan Sinar Gamma dari Bintang Neutron Mungkin Mengungkap Misteri Materi Gelap dalam 10 Detik

Namun, agar ini memungkinkan, materi gelap di sub-halo ini harus lebih padat daripada materi gelap yang diprediksi dalam model terbaik yang kita miliki tentang evolusi alam semesta: model Lambda Cold Dark Matter (LCDM).

"Sub-halo materi gelap dingin biasanya tidak memiliki kerapatan yang diperlukan untuk menghasilkan fitur khas yang diamati dalam aliran GD-1," jelas Yu.

Prefiks "dingin" dalam hal ini mengacu pada materi gelap yang bergerak lambat dibandingkan dengan kecepatan cahaya dan tidak berinteraksi dengan dirinya sendiri. Alternatifnya adalah "panas," dan materi gelap yang berinteraksi dengan dirinya sendiri.

Salah satu konsekuensi potensial dari materi gelap yang berinteraksi dengan dirinya sendiri adalah kemampuannya untuk runtuh di bawah pengaruh gravitasi sendiri dan menjadi lebih padat.

Yu dan rekan-rekannya mensimulasikan efek dari sub-halo materi gelap yang runtuh terhadap keretakan dalam aliran bintang GD-1.

"Namun, penelitian kami menunjukkan bahwa sub-halo materi gelap yang runtuh dan berinteraksi dengan dirinya sendiri dapat mencapai kerapatan yang diperlukan," lanjut Yu. "Sub-halo yang padat seperti itu akan cukup padat untuk memberikan pengaruh gravitasi yang diperlukan untuk menjelaskan gangguan yang diamati dalam aliran GD-1."

"Temuan tim kami menawarkan penjelasan baru untuk fitur ceruk dan celah yang diamati dalam GD-1, yang telah lama dianggap menunjukkan pertemuan dekat dengan objek padat," kata Yu. "Dalam skenario kami, 'penyebab gangguan' adalah sub-halo materi gelap yang berinteraksi dengan dirinya sendiri, yang mengganggu distribusi ruang dan kecepatan bintang dalam aliran tersebut dan menciptakan fitur khas yang kita lihat dalam aliran bintang GD-1."

Tentu saja, ini bisa menunjukkan bahwa model LCDM mungkin bukan resep terbaik untuk alam semesta setelah semua.

Jika ini benar, fitur materi gelap panas seperti keretakan dalam aliran bintang GD-1 bisa memberikan para peneliti cara untuk menyelidiki sifat materi gelap. (Space/Z-3)