Para astronom yang mempelajari Einstein Cross jarang menemukan “gambar kelima” yang mustahil yang seharusnya tidak ada – dan yang mengungkapkan sesuatu yang luar biasa.
Analisis yang cermat menunjukkan pola cahaya yang aneh hanya dapat dijelaskan dengan tingkat lingkaran cahaya yang lebar dan tersembunyi dari bahan gelap yang menekuk cahaya galaksi.
Penemuan anomali kosmik
Ketika ahli astrofisika teoretis Rutgers Charles Keeton pertama kali melihat gambar yang tidak biasa yang dibagikan oleh rekannya, ia tertarik.
“Pernahkah kamu melihat salib Einstein dengan gambar di tengah?” Rekannya, Andrew Baker bertanya, merujuk pada konfigurasi kosmik yang jarang terlihat.
Keton tidak. Implikasinya sangat besar.
“Saya berkata, yah, itu seharusnya tidak terjadi,” kata Keeton, wakil provost untuk pengalaman belajar di Rutgers University-New Brunswick. “Kamu tidak bisa mendapatkan gambar kelima di tengah kecuali sesuatu yang tidak biasa dengan massa yang membengkokkan cahaya.”
Einstein Cross Mystery
“Einstein Cross” adalah konfigurasi kosmik yang jarang terlihat di mana cahaya dari galaksi yang jauh ditekuk oleh gravitasi galaksi di depannya, menciptakan empat gambar. Tetapi gambar tambahan di salib Einstein menunjuk ke “sesuatu yang tidak biasa,” yang ternyata menjadi lingkaran besar bahan gelap tersembunyi. Keberadaan struktur yang tidak terlihat ini hanya dapat disimpulkan melalui pemodelan dan analisis komputer yang cermat.
Halo materi gelap terungkap
Discovery, dibuat oleh tim internasional yang mencakup Keeton, Baker, dan mahasiswa pascasarjana Rutgers Lana Eid, sekarang sedang diterbitkan di Itu Jurnal Astrofisika.
Bahan gelap membuat sebagian besar bahan di alam semesta, tetapi tidak dapat dilihat secara langsung. “Kita hanya tahu bahwa itu ada di sana karena bagaimana hal itu memengaruhi hal -hal yang dapat kita lihat, seperti cara dia membungkuk dari galaksi yang jauh,” kata Baker, seorang profesor terkemuka di Departemen Fisika dan Astronomi di Sekolah Seni dan Sains dan kolega penulis penelitian. “Penemuan ini memberi kita kesempatan langka untuk mempelajari struktur yang tidak terlihat secara rinci.”
Instruksi Pertama dari Prancis
Langkah pertama menuju penemuan diambil di Prancis.
“Kami seperti, 'Apa yang kamu lakukan?'” Kata Pierre Cox, seorang astronom Prancis, direktur penelitian di Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis dan penulis utama penelitian ini, yang pertama kali melihat anomali dalam data dari array milimeter (Noema) dari teleskop radio di Prancis.
“Sepertinya salib, dan ada gambar ini di tengah,” kata Cox. “Aku tahu aku belum pernah melihatnya sebelumnya.”
Mengungkapkan gambar kelima
Tim sedang mempelajari galaksi yang jauh dan berdebu yang disebut His-3. Menggunakan Noema dan array milimeter/submillimeter besar (Alma) Di Chili, mereka melihat bahwa cahaya dari HIS-3 dibagi menjadi lima dari empat gambar. Pada awalnya, mereka pikir itu mungkin kesalahan dalam data. Tapi sosok kelima tidak akan hilang.
“Kami berusaha menyingkirkannya,” kata Cox. “Kami pikir itu masalah dengan instrumen. Tapi itu nyata.”
Model Komputer Mengekspos Tak Terlihat
Lensa gravitasi pemodelan komputer oleh Keeton dan Idul Fitri menunjukkan bahwa keempat galaksi depan yang terlihat yang menyebabkan gravitasi lentur tidak dapat menjelaskan detail dari lima pola gambar. Hanya dengan penambahan massa besar yang tidak terlihat, dalam hal ini, halo material gelap, model dapat sesuai dengan pengamatan.
“Kami mencoba setiap konfigurasi yang masuk akal yang hanya menggunakan galaksi yang terlihat, dan tidak ada yang berhasil,” kata Keeton, juga seorang profesor di Departemen Fisika dan Astronomi dan Staf Peneliti Peneliti. “Satu -satunya cara untuk membuat matematika dan fisika berbaris adalah dengan menambahkan materi Hello Dark. Itulah kekuatan pemodelan. Ini membantu mengekspresikan apa yang tidak dapat Anda lihat.”
Laboratorium Kosmik Alami
Konfigurasi yang tidak biasa tidak hanya terlihat keren: para ilmuwan mengatakan itu sangat berharga. Efek lensing memperbesar galaksi latar belakang, yang memungkinkan para astronom untuk mempelajari strukturnya secara lebih rinci dari biasanya. Ini juga menawarkan kesempatan langka untuk belajar tentang bahan gelap yang mengelilingi galaksi latar belakang depan.
“Sistem ini seperti laboratorium alami,” kata Cox. “Kita bisa belajar galaksi yang jauh dan bahan yang tidak terlihat yang menekuk cahaya.”
Idul Fitri, seorang siswa Rutgers pascasarjana yang mengejar gelar doktor dan penulis peneliti, mengatakan keterlibatannya dalam proyek penelitian telah menarik dari awal hingga akhir.
“Saya sangat senang untuk bergabung dengan proyek ini sebagai mahasiswa pascasarjana, terutama karena melibatkan sistem lensing yang menarik yang tumbuh lebih menarik ketika model kami berkembang,” kata Idul Fitri. “Berkolaborasi di seluruh benua dan zona waktu mengajari saya berbagai keahlian dan gaya penelitian dalam sepenuhnya memahami penemuan baru.”
Prediksi dan tes di masa depan
Tim bahkan telah meramalkan bahwa lebih banyak fitur, seperti arus keluar gas dari galaksi, dapat dilihat dalam pengamatan mendatang. Jika prediksi dikonfirmasi, itu akan menjadi validasi yang kuat dari model mereka. Jika tidak, itu masih akan mengajari mereka sesuatu yang baru.
“Ini adalah prediksi yang dapat dipalsukan,” kata Keeton. “Jika kita melihat dan tidak melihatnya, kita harus kembali ke papan gambar. Begitulah cara kerja sains.”
Baker mengatakan bahwa penemuan itu dimungkinkan secara kritis oleh kolaborasi internasional dan dukungan federal AS untuk sains. “Alma di Chili dan Array sangat besar (VLA) di New Mexico didukung oleh National Science Foundation, dan Hubble Space Telescope didukung oleh NASA; Semua memainkan peran penting dalam pekerjaan ini, “katanya.” Kami berharap mereka akan terus mengizinkan temuan seperti itu di masa depan. ”
Referensi: “Hers-3: Einstein Cross luar biasa mengungkapkan halo materi gelap besar” oleh P. Cox, KM Butler, Cr Keton, L. Eid, E. Horso, Tjlc Bakx, R. Neri, BM Jones, AJ Baker, AJ Baker, AJ Baker, A. Corsini, L. Marcheti, AJ Baker, AJ Baker, A. Corsini, L. Marcheti, L. Mar marchet Ivison, M. Krips, MD Lehnert, H. Mesias, D. Riecers, C. Vlahas, A. Weiss, P. Van Der Welf dan C. September, September, Jurnal Astrofisika.
Dua: 10.3847/1538-4357/ADF204
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
