Temukan galaksi tanpa jejak materi gelap

Seni konsep materi gelap.

Sebuah tim astronom internasional yang dipimpin oleh peneliti dari Belanda tidak menemukan jejak materi gelap di galaksi AGC 114905, meskipun melakukan pengukuran rinci selama empat puluh jam menggunakan teleskop terbaru. Mereka akan mempresentasikan temuan mereka di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.

Ketika Pavel Mancera Piña (Universitas Groningen dan Astron, Belanda) dan rekan-rekannya menemukan Enam galaksi dengan sedikit atau tanpa materi gelap, mereka diberitahu “Ukur lagi, Anda akan melihat bahwa akan ada materi gelap di sekitar galaksi Anda.” Namun, setelah empat puluh jam pengamatan terperinci menggunakan Very Large Array (VLA) di New Mexico (AS), bukti keberadaan galaksi tanpa materi gelap semakin kuat.

Galaksi yang dimaksud, AGC 114905, berjarak sekitar 250 juta tahun cahaya. Diklasifikasikan sebagai galaksi kerdil yang sangat menyebar, nama “galaksi kerdil” mengacu pada luminositasnya daripada ukurannya. Ukuran galaksi adalah ukuran galaksi kita Bima Sakti Tapi itu berisi seribu kali lebih sedikit bintang. Gagasan yang berlaku adalah bahwa semua galaksi, dan tentu saja galaksi kerdil yang sangat menyebar, hanya bisa ada jika mereka disatukan oleh materi gelap.

Galaxy AGC 114905. Emisi bintang dari galaksi ditunjukkan dengan warna biru. Awan hijau menunjukkan gas hidrogen netral. Galaksi tampaknya tidak mengandung materi gelap, bahkan setelah 40 jam pengukuran rinci dengan teleskop terbaru. Kredit: Javier Román & Pavel Mancera Piña

Peneliti mengumpulkan data tentang rotasi gas AGC 114905 selama 40 jam antara Juli dan Oktober 2020 menggunakan teleskop VLA. Selanjutnya, mereka membuat grafik yang menunjukkan jarak gas dari pusat galaksi pada sumbu x dan kecepatan rotasi gas pada sumbu y. Ini adalah metode standar untuk mendeteksi keberadaan materi gelap. Grafik menunjukkan bahwa gerakan gas AGC 114905 dapat dijelaskan sepenuhnya hanya dengan materi biasa.

“Ini, tentu saja, apa yang kami pikirkan dan harapkan karena ini menegaskan pengukuran kami sebelumnya,” kata Pavel Mancera Piña. “Tapi masalahnya sekarang adalah teori memprediksi bahwa seharusnya ada materi gelap di AGC 114905, tetapi pengamatan kami mengatakan tidak ada. Faktanya, perbedaan antara teori dan pengamatan semakin besar.”

Dalam publikasi ilmiah mereka, para peneliti membuat daftar penjelasan yang mungkin untuk kurangnya materi gelap satu per satu. Misalnya, AGC 114905 bisa saja terlepas dari materi gelap oleh galaksi-galaksi besar di dekatnya. Mancera Peña: “Tapi tidak ada siapa-siapa. Di bawah formasi galaksi paling terkenal, yang disebut model materi gelap dingin, kita harus memperkenalkan nilai parameter ekstrem jauh di luar kisaran biasanya. Juga dengan Dinamika Newton yang Dimodifikasi, sebuah alternatif teori materi gelap dingin, kita tidak dapat menciptakan kembali gerakan produksi gas di dalam galaksi.”

Menurut para peneliti, ada asumsi lain yang bisa mengubah kesimpulan mereka. Ini adalah perkiraan sudut dari mana mereka pikir mereka sedang mengamati galaksi. “Tapi sudut itu harus jauh menyimpang dari perkiraan kami sebelum ada ruang untuk materi gelap lagi,” kata rekan penulis Tom Osterloe (Astron).

Sementara itu, para peneliti sedang memeriksa galaksi kerdil kedua yang sangat menyebar secara rinci. Jika Anda tidak pernah lagi melihat jejak materi gelap di galaksi itu, keadaan materi gelap akan membuat galaksi-galaksi miskin semakin kuat.

Penelitian oleh Mancera Peña dan rekan-rekannya bukanlah kasus yang terisolasi. Sebelumnya, misalnya, Peter van Dokkum Belanda-Amerika (Universitas Yale, AS) Temukan file Sebuah galaksi dengan hampir tidak ada materi gelap. Teknik dan pengukuran Mancera Piña dan rekan-rekannya lebih kuat.

Referensi: “No Need for Dark Matter: The Resolve Kinetics of a Superspreading Galaxy AGC 114905” Oleh Pavel E. Mancera Peña, Filippo Fraternali, Tom Osterlo, Elizabeth A. K. Adams, Kyle A. Amman dan Lucas Lissman, Pending Review, Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
arXiv: 2112.00017