Para ilmuwan dari Universitas Rutgers telah membuat penemuan penting mengenai evolusi galaksi. Penelitian ini mengungkap jejak tersembunyi dalam kerangka alam semesta yang tak terlihat, yang dibentuk oleh materi gelap. Temuan ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana galaksi berkembang dan berinteraksi dengan lingkungan kosmik mereka. Studi ini berfokus pada kumpulan pemancar Lyman-alpha terbesar yang pernah ditemukan, yaitu galaksi khusus yang memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu. Cahaya ini memungkinkan para ilmuwan mempelajari kondisi alam semesta di masa-masa awal, memberikan gambaran tentang bagaimana galaksi-galaksi ini berkumpul selama miliaran tahun.
Penelitian ini menyoroti hubungan antara galaksi dan materi gelap di sekitarnya, serta perubahan yang dialami galaksi seiring bertambahnya usia alam semesta. Dengan menganalisis "sidik jari" yang ditinggalkan oleh galaksi-galaksi ini, para ilmuwan dapat memperkirakan massa materi gelap yang mengelilingi mereka. Hasil studi ini mendukung teori evolusi galaksi yang ada dan memberikan bukti kuat tentang peran materi gelap dalam pembentukan struktur kosmik.
Mempelajari Galaksi Lyman-alpha dan Evolusi Galaksi
Galaksi pemancar Lyman-alpha memainkan peran penting dalam memahami evolusi galaksi. Galaksi jenis ini memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari kondisi alam semesta di masa awal. Dengan mempelajari bagaimana galaksi-galaksi ini berkumpul selama miliaran tahun, para peneliti dapat memperoleh pemahaman baru tentang bagaimana galaksi terhubung dengan materi gelap di sekitarnya dan bagaimana mereka berubah seiring waktu.
Tim peneliti menganalisis citra bidang lebar dari tiga periode berbeda dalam sejarah alam semesta, tepat setelah peristiwa Big Bang. Dari pengamatan tersebut, mereka menemukan pola-pola unik yang menyerupai sidik jari, yang menandai wilayah dengan konsentrasi materi gelap paling tinggi. Analisis sidik jari ini memberikan wawasan tentang massa materi gelap yang mengelilingi galaksi-galaksi, yang sejalan dengan teori evolusi galaksi.
Hubungan Galaksi dan Materi Gelap dalam Perkembangan Alam Semesta
Materi gelap memainkan peran penting dalam pembentukan galaksi. Materi gelap merupakan zat misterius yang tidak memancarkan cahaya maupun energi, sehingga tidak dapat dilihat secara langsung. Meskipun demikian, para ilmuwan meyakini bahwa materi gelap membentuk sebagian besar isi alam semesta. Keberadaannya diketahui melalui efek gravitasi yang ditimbulkannya, seperti bagaimana ia memengaruhi pergerakan galaksi dan membentuk susunan besar sistem kosmik di ruang angkasa.
Materi gelap bertindak seperti "perekat" gravitasi yang menarik dan menyatukan gas, sehingga galaksi dapat terbentuk. Massa tak terlihat ini menciptakan lekukan atau "sumur" gravitasi di ruang angkasa, yang menjadi tempat galaksi tumbuh, bergabung, dan berkembang hingga membentuk struktur besar alam semesta, seperti yang kita lihat sekarang. Memahami interaksi antara galaksi dan materi gelap sangat penting untuk memahami evolusi alam semesta secara keseluruhan.
Metode Penelitian: Survei ODIN dan Data COSMOS Deep Field
Penelitian ini dipimpin oleh Dani Herrera, seorang mahasiswa doktoral dari Rutgers University. Timnya memanfaatkan data dari survei ODIN (One-hundred-square-degree DECam Imaging in Narrowbands), sebuah proyek astronomi skala besar yang bertujuan menganalisis lebih dari 100.000 galaksi pemancar Lyman-alpha. Para peneliti juga memanfaatkan data dari COSMOS Deep Field, salah satu survei langit terdalam yang pernah dilakukan.
Dengan meneliti tiga periode waktu penting, yaitu sekitar 2,8 miliar, 2,1 miliar, dan 1,4 miliar tahun setelah Big Bang, para ilmuwan dapat melacak evolusi galaksi pemancar Lyman-alpha dari masa muda mereka hingga menjadi galaksi modern seperti Bima Sakti. Data yang dikumpulkan dari survei ODIN dan COSMOS Deep Field memberikan informasi yang sangat berharga tentang distribusi dan karakteristik galaksi di alam semesta awal.