Materi Gelap di Alam Semesta

Alam Semesta kebanyakan terdiri dari energi gelap, kekuatan misterius yang mendorong percepatan pengembangan alam semesta. Bahan terbesar berikutnya adalah materi gelap, yang hanya berinteraksi dengan seluruh alam semesta melalui gravitasinya. Materi normal, termasuk semua bintang-bintang, planet-palanet, galaksi-galaksi dan semua yang dapat dilihat, total massanya kurang dari 5% dari total massa seluruh Alam Semesta ... (Bagi anda yang belum tahu apa itu materi gelap, baca disini terlebih dahulu)

Materi gelap tersebar di  alam semesta kita. Dan dibawah ini adalah beberapa bukti keberadaan materi gelap di alam semesta kita ...

Gugus Peluru

Gas panas dalam tabrakan gugus/kluster galaksi ini terlihat sebagai dua awan merah muda yang mengandung sebagian besar materi normal. Awan berbentuk peluru di sebelah kanan adalah gas panas dari salah satu kluster, yang melewati gas panas dari kluster yang lebih besar lainnya. Teleskop lain digunakan untuk mendeteksi materi terbesar dalam kluster-kluster ini, yang ternyata adalah materi gelap (berwarna biru).

Hubble Mengungkapkan Cincin Hantu dari Materi Gelap

Sebuah cincin 'hantu' materi gelap mengambang di gugus galaksi ZwCl0024+1652, yang menjadi salah satu bukti kuat hingga saat ini akan keberadaan materi gelap. Para astronom berpikir cincin materi gelap ini dihasilkan dari tabrakan antara dua kluster galaksi raksasa.

Tautan Materi Gelap ke Galaksi Brilliant Dikonfirmasi

Ilustrasi menunjukkan distribusi dari materi gelap, halo-halo yang masif dan quasar bercahaya dalam simulasi alam semesta awal, menunjukkan 1,6 miliar tahun setelah Big Bang. Struktur filamen abu-abu menunjukkan distribusi materi gelap, lingkaran putih kecil menunjukkan konsentrasi halo-halo materi gelap yang lebih masif dari 3 triliun kali massa matahari, lingkaran biru yang lebih besar menandai halo-halo yang lebih masif dari 7 triliun kali massa matahari, yang menjadi quasar paling terang. Sisi-sis kotak yang ditampilkan diatas adalah 360 juta tahun cahaya.

Galaksi kecil Sembunyikan Rahasia Gelap

Galaxy NGC5291 (oranye, di pusat) dan cincin puing-puingnya (biru) seperti yang terlihat oleh interferometer Very Large Array. Para peneliti telah menemukan bukti keberadaan materi gelap dalam awan padat pembentuk gugus bintang (ditampilkan dalam warna merah), di mana galaksi katai 'daur ulang' berada.

Galaksi Ghoib

Elips ini menunjukkan wilayah langit di mana sebuah galaksi yang terbuat dari materi gelap diperkirakan berada.

Filamen Materi Gelap

Distribusi materi gelap di seluruh alam semesta digambarkan dalam sebuah model komputer.

Kolam-kolam dari Materi yang tak Terlihat Dipetakan di Ruang Angkasa

Peta teleskop luar angkasa Hubble ini menunjukkan empat gumpalan materi gelap di superkluster Abell 901/902.

Materi Gelap Bima Sakti Lebih Rapat dari yang Diduga

Materi normal dan materi gelap alam semesta terungkap dalam potret yang dirakit dari pengamatan teleskop ruang angkasa ini. Materi normal muncul dalam warna merah, distribusinya diamati terutama oleh teleskop European Space Agency’s XMM/Newton. Daerah biru membedakan area materi gelap yang elusif dan tak terlihat sebagaimana dicatat oleh Hubble Space Telescope. Daerah abu-abu menunjukkan bintang-bintang dan galaksi cahaya tampak yang juga diamati oleh Hubble.

Tabrakan Kosmik yang Sangat Kuat Membuat Materi Gelap Tercerai

Gambar tabrakan yang sangat kuat lainnya dari kluster galaksi telah ditangkap oleh Chandra X-ray Observatory dan Hubble Space Telescope. Seperti sepupunya yang terkenal, Gugus peluru diatas, gambar benturan kluster ini juga menunjukkan pemisahan yang jelas antara materi gelap dan materi normal. Hal ini membantu menjawab pertanyaan penting tentang apakah materi gelap berinteraksi dengan dirinya sendiri dengan cara lain selain melalui gaya gravitasi.

Galaksi Dilindungi oleh Materi Gelap

Keempat galaksi kerdil ini adalah bagian dari sensus galaksi kecil di jantung kisruh gugus galaksi Perseus di dekatnya. Gambar-gambar, yang diambil oleh Hubble Space Telescope, adalah bukti bahwa galaksi yang tak terganggu diselimuti oleh "selimut" materi gelap, yang melindungi mereka dari kejamnya lingkungan mereka.

Perburuan Materi Gelap Elusif yang menjadi Virtual

Peneliti membuat peta 3D dari materi gelap di sebagian besar alam semesta dengan menggabungkan data lensing gravitasi dari lebih  dari setengah juta galaksi yang tersebar di berbagai jarak dari Bumi. Tiga sumbu kotak (bawah) sesuai dengan posisi langit, dan jarak dari Bumi, meningkat dari kiri ke kanan.

Gugus Galaksi Gemuk Mengindikasikan bahwa Energi Gelap Dahulu Kala Lebih Kuat

Gambar dari Hubble Space Telescope ini menunjukkan distribusi materi gelap di pusat gugus galaksi raksasa Abell 1689, yang berisi sekitar 1.000 galaksi dan triliunan bintang.

Simulasi Materi Gelap

Distribusi materi gelap ketika alam semesta adalah sekitar 3 miliar tahun, diperoleh dari simulasi numerik pembentukan galaksi. Panel sebelah kiri menampilkan distribusi kontinu dari partikel materi gelap, sedangkan panel sebelah kanan menyoroti halo dari materi gelap untuk pembentukan galaksi yang penuh bintang dengan massa minimal halo 300 miliar kali massa matahari.

Mempekirakan Massa Materi Gelap dengan Mempelajari Galaksi Kerdil

Ini adalah pandangan alam semesta dari Teleskop Ruang Angkasa Fermi Gamma-ray. Fisikawan di Brown University mempelajari tujuh galaksi kerdil (dilingkari putih). Pengamatan mereka menunjukkan bahwa galaksi-galaksi kerdil ini penuh materi gelap karena gerakan bintang mereka tidak dapat dijelaskan oleh massa mereka sendiri, membuat mereka menjadi tempat yang ideal untuk mencari sinyal pemusnahan (anihilasi) materi gelap.

Alam Semesta Materi Gelap

Materi gelap di alam semesta diperkirakan didistribusikan sebagai jaringan padat raksasa (terang) dan daerah kosong (gelap), di mana daerah padat terbesar adalah seukuran beberapa bulannya bumi di langit.

Perbandingan Materi Normal dan Materi Gelap pada Struktur Skala Besar

Gambar false-color yang diambil oleh Teleskop luar angkasa Hubble ini, membandingkan distribusi materi normal (merah, kiri) dengan materi gelap (kanan, biru). Materi gelap membentuk sebagian besar materi alam semesta, tetapi dapat dilihat hanya oleh efek gravitasi. Kemampuan HST untuk menangkap pelengkungan (warping) ruang membantu para ilmuwan untuk mengukur distribusi materi gelap. Para astronom berpikir bahwa materi gelap memberi daya pada bintang-bintang awal.

Misteri Pusaran disekitar 'Bintang Gelap'

Konsepsi artis ini menunjukkan apa yang disebut sebagai "bintang gelap" yang tak terlihat, ketika dilihat dalam cahaya inframerah yang bintang tersebut pancarkan sebagai panas. Inti bintang diselimuti oleh awan gas hidrogen dan helium. Sebuah studi baru di Universitas Utah menunjukkan bahwa bintang-bintang awal di alam semesta tidak bersinar, tetapi mungkin adalah bintang gelap.

 AMS Mendeteksi Positron yang diperkirakan berasal dari Materi Gelap

Sebuah detektor partikel besar yang dipasang di Stasiun Antariksa Internasional (ISS) akhirnya berhasil mendeteksi materi gelap yang elusif, yang diumumkan Rabu kemaren tanggal 3 April 2013.

Detektor, Alpha Magnetic Spektrometer (AMS), mengukur partikel-partikel sinar di ruang angkasa. Setelah mendeteksi miliaran partikel-partikel lebih dari satu tahun setengah, eksperimen mencatat sinyal hasil dari materi gelap, substansi tersembunyi yang membuat lebih dari 80 persen dari semua materi di alam semesta kita ini.

AMS menemukan sekitar 400.000 positron, partikel antimateri mitra elektron. Energi-energi positron-positron ini menunjukkan mereka tercipta ketika partikel-partikel materi gelap saling bertabrakan dan saling menghancurkan satu sama lain.

Materi Elusive
Materi gelap tidak memancarkan cahaya dan tidak dapat dideteksi dengan teleskop, dan jumlahnya mengerdilkan jumlah materi normal di alam semesta.

Fisikawan telah menyarankan bahwa materi gelap terbuat dari WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), atau partikel masif berinteraksi lemah, yang hampir tidak pernah berinteraksi dengan partikel materi normal. WIMPs juga dianggap menjadi partikel antimateri mereka sendiri, sehingga ketika dua buah WIMPs bertemu, mereka akan saling memusnahkan, seperti bertemunya materi dan antimateri yang saling menghancurkan saat kontak. Hasil dari tumbukan antar WIMPs adalah positron dan elektron.

Karakteristik dari positron yang terdeteksi oleh AMS sesuai dengan prediksi untuk produk dari materi gelap yang bertabrakan. Lebih dari itu, positron-positron yang terdeteksi datang dari segala arah di ruang angkasa, dan tidak dari satu sumber di langit. Ini juga yang peneliti harapkan dari produk-produk materi gelap, yang diperkirakan menembus alam semesta.

Sinyal yang Menggoda
AMS, instrumen seharga $ 2000000000 ini, dikirim ke Stasiun Antariksa Internasional di bulan Mei 2011 oleh pesawat ruang angkasa Endeavour, dan diinstal oleh spacewalking astronot di backbone eksterior laboratorium yang mengorbit itu. Hanya dalam satu setengah tahun pertama, detektor AMS telah mengukur 6,8 juta positron dan elektron.

Jika positron tidak diciptakan oleh peristiwa saling memusnahkan WIMPs, ada penjelasan lain yang mungkin. Sebagai contoh, bintang berputar yang disebut pulsar juga tersebar di seluruh bidang galaksi Bima Sakti kita.

Tetapi bahkan dengan data AMS yang lebih banyak, "kita masih tidak akan benar-benar dapat mengetahui apakah itu benar-benar bersumber dari materi gelap atau pulsar," kata Bindi SPACE.com. Untuk memahami materi gelap secara menyeluruh, para ilmuwan berharap untuk mendeteksi WIMPs langsung melalui eksperimen bawah tanah di Bumi, seperti Cryogenic Dark Matter Search dan proyek XENON Dark Matter.

BACA JUGA: Materi Gelap / Dark Matter

Maka Aku bersumpah dengan apa yang kamu lihat. Dan dengan apa yang tidak kamu lihat. Sesungguhnya Al Quran itu adalah benar-benar wahyu (Allah yang diturunkan kepada) Rasul yang mulia, dan Al Quran itu bukanlah perkataan seorang penyair. Sedikit sekali kamu beriman kepadanya. Dan bukan pula perkataan tukang tenung. Sedikit sekali kamu mengambil pelajaran daripadanya. Ia adalah wahyu yang diturunkan dari Tuhan semesta alam. (QS 69:38-43)





Source: space.com

Tweet