Peta baru menunjukkan bagaimana materi gelap bekerja di “jembatan” yang menghubungkan galaksi

Materi gelap adalah salah satu misteri paling abadi di alam semesta. Keberadaannya dapat dipahami dengan bagaimana ia mempengaruhi gravitasi, namun tidak ada yang tahu persis apa itu, meskipun ia merupakan 27 persen dari total massa dan energi alam semesta – lebih dari 5 persen alam semesta adalah materi “alami”, seperti planet dan bintang., Terdiri.

Namun, meski tidak mengetahui jenis partikel apa yang membentuk materi gelap, para astronom telah dapat menggunakan teleskop untuk mengeksplorasi keberadaan materi gelap di alam semesta. Hal ini sebagian besar disebabkan, menurut namanya, materi gelap sulit dikenali secara langsung tetapi memiliki efek gravitasi dan massa yang sangat besar di mana pun ia muncul dalam jumlah besar.

Sekarang, para astronom menggunakan data ini untuk membuat peta detail materi gelap di alam semesta.

Pertama, astronom dari University of Waterloo menerbitkan sebuah penelitian empat tahun lalu di Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society Memetakan filamen intergalaksi materi gelap. Kemudian baru-baru ini, tim peneliti internasional menerbitkan peta baru yang dipublikasikan di Jurnal Astrofisika.

Secara umum, peta materi gelap berisi galaksi yang sangat jauh dari superkluster lokal kita, yaitu di sekitar galaksi yang terikat gravitasi termasuk Bima Sakti.

“Ironisnya, lebih mudah untuk mempelajari distribusi materi gelap lebih jauh karena mencerminkan masa lalu yang sangat jauh, yang jauh lebih tidak rumit,” kata Donghui Jeong, Associate Professor Astronomi dan Astrofisika di Pennsylvania State University. pernyataan.

Jeong mengacu pada fakta bahwa mengamati galaksi yang jauh berarti, menurut definisi, mengamati sesuatu yang terjadi sejak lama karena kecepatan cahaya yang lambat. “Seiring waktu, seiring dengan berkembangnya struktur skala besar alam semesta, kompleksitas alam semesta meningkat, sehingga secara inheren sulit untuk melakukan pengukuran materi gelap secara lokal.”

Upaya sebelumnya untuk memetakan materi gelap sangat menakutkan. Para peneliti mengandalkan upaya terbaru mereka pada sekelompok besar simulasi galaksi, yang disebut Illustris-TNG, yang mencakup galaksi, gas, dan materi terlihat lainnya selain materi gelap. Galaksi yang mirip dengan Bima Sakti dipilih secara khusus dalam simulasi; Secara khusus, data untuk 17.000 galaksi dalam jarak 650 juta tahun cahaya dari Bima Sakti. Para peneliti mengandalkan pembelajaran mesin untuk menyatukannya dan mencapai hasil yang mulia.

Apakah Anda ingin lebih banyak kisah kesehatan dan sains di kotak masuk Anda? Berlangganan buletin mingguan salon Dunia yang vulgar.

Jeong berkata, “Ketika diberi informasi tertentu, model pada dasarnya dapat mengisi celah berdasarkan apa yang dilihatnya sebelumnya.” “Peta dari model kami tidak cukup cocok dengan data simulasi, tetapi kami masih dapat merekonstruksi struktur yang sangat rinci. Kami menemukan bahwa termasuk pergerakan galaksi – kecepatan radial karakteristiknya – serta distribusinya sangat meningkatkan kualitas memetakan dan mengizinkan kami melihat detail ini. “

Faktanya, kualitas peta jauh melampaui yang dibuat di masa lalu. Seperti yang dikatakan Jeong, simulasi baru meningkatkan detail yang lebih kecil. Secara khusus, peta tersebut menyoroti struktur di wilayah ekstra-galaksi yang dikenal sebagai “lempeng lokal” dan “gugus lokal”, yang keduanya merupakan bagian dari Bima Sakti kita. Ini juga mendefinisikan struktur baru yang akan diselidiki lebih lanjut oleh para astronom. Hebatnya, peta juga merinci arah “aliran” materi gelap, seperti yang ditunjukkan oleh panah.

“Memiliki peta lokal web kosmik membuka babak baru dalam studi kosmik,” kata Jeong. “Kami dapat mempelajari bagaimana distribusi materi gelap berkaitan dengan data emisi lainnya, yang akan membantu kami memahami sifat materi gelap. Kami dapat mempelajari struktur filamen ini secara langsung, jembatan tersembunyi antar galaksi ini.”

Jeong menekankan bahwa pemahaman yang lebih baik tentang peran materi gelap di alam semesta kita sangat penting untuk keberadaan kita saat ini dan di masa depan.

“Karena materi gelap mendominasi dinamika alam semesta, itu pada dasarnya menentukan takdir kita,” kata Jeong. “Jadi kita bisa meminta komputer untuk mengembangkan peta selama milyaran tahun untuk melihat apa yang akan terjadi di alam semesta lokal. Dan kita bisa mengembangkan model pada waktunya untuk memahami sejarah lingkungan kosmik kita.”

Pratinjau peta dapat ditemukan Sini.