Peneliti Rutgers telah menemukan “sidik jari” yang unik yang mengungkapkan bagaimana sistem kosmik ini berkembang dan berkembang.
Sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh University of Rutgers telah menemukan bukti baru tentang bagaimana galaksi tumbuh, menggunakan instruksi tersembunyi dalam kerangka kerja alam semesta yang tidak terlihat yang dibentuk oleh materi gelap.
Temuan, diterbitkan di Surat Jurnal AstrofisikaBerdasarkan apa yang digambarkan tim sebagai koleksi terbesar Lyman-Alpha Emsiters, jenis galaksi khusus. Dengan melacak bagaimana galaksi -galaksi ini dikumpulkan selama miliaran tahun, para peneliti memperoleh wawasan baru tentang bagaimana galaksi terhubung dengan materi gelap di sekitar mereka dan bagaimana mereka berubah seiring dengan usia alam semesta.
“Menganalisis sidik jari ini memberi kita wawasan tentang massa materi gelap di sekitar galaksi,” kata Eric Gawiser, seorang profesor terkemuka di Departemen Fisika dan Astronomi di Sekolah Seni dan Sains Rutgers dan penulis penelitian. “Massa materi gelap yang diungkapkan oleh penelitian ini konsisten dengan gagasan bahwa Lyman-alpha memancarkan galaksi yang berkembang menjadi galaksi hari ini seperti kita Bimasakti. ”
Pekerjaan tim memeriksa bidang lebar tiga tahap sejarah alam semesta, tidak lama setelah itu Big Bang. Apa yang mereka temukan adalah pola yang jelas, seperti sidik jari yang mengungkapkan di mana bahan gelap yang paling terkonsentrasi.
Perekat Cosmos Tak Terlihat
Bahan gelap, zat misterius yang tidak memancarkan cahaya atau energi, tidak dapat dilihat, tetapi membentuk sebagian besar bahan di alam semesta, menurut para ilmuwan. Mereka tahu bahwa bahan gelap ada karena gravitasi mempengaruhi bagaimana galaksi bergerak dan bagaimana sistem kosmik yang luas diatur dalam ruang.
Penelitian ini, yang dipimpin oleh mahasiswa doktoral Rutgers Dani Herrera, menggunakan data dari Odin (survei Decam Decam Decam-Degree), yang merupakan proyek astronomi besar yang dirancang untuk menganalisis lebih dari 100.000 galaksi yang mentransmisikan Lyman-alpha.
Para peneliti fokus pada data yang diambil dari wilayah langit yang dikenal sebagai survei evolusi kosmik di bidang dalam (Cosmos), di salah satu survei langit -langit terbesar yang pernah ada. Melihat jauh ke luar angkasa dan masa lalu, mereka melihat tiga periode waktu, sekitar 2,8 miliar, 2,1 miliar dan 1,4 miliar tahun setelah Big Bang. Selama periode ini, galaksi pemancar Lyman-alpha masih muda dan aktif membentuk bintang, menjadikannya penanda yang ideal untuk dipelajari. Mereka juga mengandung gas hidrogen yang memancarkan cahaya khusus, yang memungkinkan para ilmuwan untuk menemukan sejumlah besar dari mereka di alam semesta yang jauh.
“Kami ingin menemukan bahan gelap yang gravitasinya mendorong galaksi untuk bergabung dan tumbuh,” kata Herrera. “Memahami di mana itu dan bagaimana ia berevolusi membantu kita memahami bagaimana alam semesta itu sendiri telah berevolusi.”
Bahan gelap memainkan peran penting dalam pembentukan galaksi dengan bertindak sebagai gravitasi “lem” yang membantu menarik gas bersama untuk membentuk galaksi, kata Herrera. Massa yang tidak terlihat menciptakan sumur yang dalam di ruang di mana galaksi dapat tumbuh, menggabungkan, dan berevolusi, membentuk struktur skala besar alam semesta.
“Kami menggunakan jatuhnya galaksi ini untuk mengidentifikasi di mana bahan gelap yang paling padat,” kata Gawiser. “Memvisualisasikan bahwa dengan peta kontur, banyak cara hiking peta menunjukkan tinggi, memungkinkan kita untuk mengamati 'sidik jari' bahan gelap di alam semesta yang jauh.”
Galaksi Lyman-Alpha yang jarang
Satu hasil yang menonjol. Tiga persen hingga 7% dari area padat bahan gelap yang mampu menjadi tuan rumah galaksi yang mengandung galaksi pemancar Lyman-alpha, mereka menemukan. Ini berarti bahwa Lyman-alpha memancarkan galaksi yang mewakili sebagian kecil galaksi yang terbentuk di mana bahan gelap yang paling padat. Instruksi persentase rendah bahwa galaksi diamati selama fase usia pendek, bersinar dalam terang Lyman-alpha untuk puluhan hingga ratusan juta tahun.
Untuk mengungkap hasil ini, para peneliti menggunakan teknik yang disebut pengelompokan, yang mengukur bagaimana galaksi dikelompokkan dibandingkan dengan distribusi acak. Mereka menghitung fungsi korelasi sudut, metode perhitungan Galaxy Pair.
Studi ini, kata para ilmuwan, tidak hanya memperdalam pemahaman tentang evolusi galaksi tetapi juga membantu para ilmuwan meningkatkan model struktur alami alam semesta. Ketika survei ODIN berlanjut, studi di masa depan akan berkembang menjadi lebih banyak galaksi, menawarkan pandangan yang lebih lengkap tentang jaring kosmik, kata mereka.
“Meskipun tidak terlihat oleh teleskop kita, materi gelap membentuk alam semesta melalui interaksi dengan bahan yang terlihat,” kata Gawiser. “Sementara beberapa orang mencoba memahami apa itu, yang lain, seperti tim peneliti ini, mencoba memahami di mana itu dan apa yang tersirat tentang evolusi alam semesta.”
Reference: “Odin: Clustering Analysis of 14,000 Lyα-Emitting Galaxies at Z = 2.4, 3.1, and 4.5” by Danisbel Herrera, Eric Gawiser, Barbara Benda, Nicole M. Firestone, Vandana Ramakrishnan, Byeongha Moon, Kyoung-Soo Lee, Changbom Park, Francisco Valdes, Yujin Yang, María Celeste Artale, Robin Ciardullo, Caryl Gronwall, Lucia Guaita, Ho Seong Hwang, Jacob Kennedy, Ankit Kumar dan Ann Zabludoff, 28 Juli 2025, Surat Jurnal Astrofisika.
Dua: 10.3847/2041-8213/ADE82
Pendanaan: Yayasan Sains Nasional AS, Yayasan Penelitian Nasional Korea
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di google, temukan, dan berita.
NewsRoom.id
