ASTRONOM menemukan tujuh galaksi jauh yang teralignasi dengan sebuah gugus galaksi; bersama-sama, mereka membentuk salah satu konfigurasi galaksi yang paling unik yang pernah terlihat.
Pengaturan galaksi yang terdistorsi dan terentang ini mengandung “Einstein cross” terbesar, yang merujuk pada tampilan berulang dari galaksi yang sama dalam gambar yang sama akibat konsekuensi dari relativitas umum — yaitu, pembiasan gravitasi.
Galaksi-galaksi yang baru ditemukan dan terpengaruh kuat ini secara kolektif disebut sebagai “Carousel Lens.” Galaksi-galaksi tersebut tampak terentang dan berputar di Carousel Lens karena pengaruh dari yang disebut sebagai “gugus galaksi pembiasan,” yang terletak lebih dekat ke Bumi, sekitar 5 miliar tahun cahaya jauhnya.
Baca juga : Astronom Katalog Ledakan Sinar Gamma Terbesar Membuka Rahasia Kosmik
Akhirnya, penemuan ini dapat membantu memecahkan beberapa misteri paling mendesak dalam kosmologi. Yang terpenting di antara misteri ini adalah sifat energi gelap, kekuatan tak terlihat yang mempercepat ekspansi alam semesta, dan materi gelap, materi tak terlihat yang menyusun 80% dari materi di kosmos.
Tujuh galaksi unik ini terletak pada jarak yang berkisar antara 7,6 miliar hingga 12 miliar tahun cahaya dari Bumi. Ini dekat dengan batas pengamatan dari kosmos yang berusia 13,8 miliar tahun, yang berarti kita tidak dapat melihat lebih jauh dari area ini bahkan dengan teleskop yang paling canggih. Ini karena daerah ruang ini sedang mempercepat menjauh dari kita terlalu cepat.
Di Carousel Lens, sejumlah galaksi juga muncul di lebih dari satu lokasi. Yang menarik bagi astronom, terdapat Einstein Cross yang terbentuk dari empat kemunculan berulang galaksi nomor 4 (4a, 4b, 4c, dan 4d dalam gambar di bawah).
Baca juga : 23 September 2024, 178 Pahamn Planet Neptunus Ditemukan
“Ini adalah ‘penyelarasan galaksi’ yang sangat beruntung — sebuah penyelarasan kebetulan dari beberapa galaksi di sepanjang garis pandang yang mencakup sebagian besar alam semesta yang dapat diamati,” kata anggota tim David Schlegel, seorang ilmuwan senior di Divisi Fisika Berkeley Lab, dalam sebuah pernyataan.
“Menemukan satu penyelarasan seperti ini adalah jarum dalam tumpukan jerami. Menemukan semua ini seperti delapan jarum yang tepat berjejer di dalam tumpukan jerami itu.”
Aspek-aspek dari pengaturan galaksi ini menunjukkan kompleksitas fenomena fisika yang menakjubkan yang disebut pembiasan gravitasi, yang pertama kali diusulkan oleh Albert Einstein pada tahun 1915.
Baca juga : Astronom Temukan Dua Aliran Gas Panas di Kluster Galaksi Zwicky 8338
Fisik yang terdistorsi dari pembiasan gravitasi
Pembiasan gravitasi adalah konsep yang muncul dari teori paling revolusioner Einstein, relativitas umum. Juga dikenal sebagai “teori geometri gravitasi,” relativitas umum menggantikan teori gravitasi Isaac Newton. Ini menyarankan keberadaan massa dalam kain ruang dan waktu, yang bersatu sebagai entitas 4-dimensi yang disebut “ruangwaktu,” menyebabkan kain itu menjadi “terdistorsi.”
Sebuah analogi yang umum digunakan untuk ini adalah penempatan bola dengan massa yang semakin meningkat di atas lembaran karet yang diregangkan. Dalam analogi 2D ini, bola golf menyebabkan lebih banyak kelengkungan dibandingkan dengan bola ping-pong, bola bowling menciptakan lebih banyak kelengkungan daripada bola golf, dan bola meriam menciptakan kelengkungan yang cukup ekstrem.
Dalam ruangwaktu, gravitasi muncul dari kelengkungan ini, jadi semakin besar “distorsi” objek, semakin besar pengaruh gravitasinya. Dengan demikian, planet memiliki gravitasi yang lebih kuat daripada bulan, bintang memiliki gravitasi yang lebih kuat daripada planet, dan lubang hitam memiliki gravitasi yang lebih kuat daripada ketiganya.
Baca juga : Tabrakan Galaksi Arp 107 Terlihat Seperti Roman Ceria
Ini tidak hanya menjelaskan orbit benda-benda di sekitar lainnya dengan massa yang lebih besar, tetapi juga memberi tahu kita sesuatu yang sangat menarik tentang bagaimana cahaya terpengaruh oleh distorsi ruangwaktu.
Meskipun cahaya biasanya bergerak dalam garis lurus, kelengkungan dari kain ruangwaktu itu sendiri mengubah definisi tentang apa yang sebenarnya merupakan garis lurus. Buat membayangkannya, cukup bayangkan menggambar garis lurus di atas selembar kertas dan kemudian mengangkat kertas itu dan menggulungnya dalam orientasi yang berbeda.
Seluruh ini berarti bahwa ketika sebuah objek dengan massa yang sangat besar, seperti gugus galaksi, berada di antara Bumi dan sumber cahaya latar belakang, ia bertindak sebagai lensa gravitasi, menggeser posisi aparennya di langit. Tetapi, cahaya dari satu objek dapat mengambil jalur yang berbeda di sekitar objek yang membias. Semakin dekat ke konsentrasi massa, semakin banyak cahaya yang akan dialihkan.
Ini berarti cahaya dari satu objek dapat tiba di Bumi dan teleskop kita pada waktu yang berbeda, memperbesar tampilan buram, misalnya. Objek yang sama bahkan dapat muncul di beberapa tempat dalam gambar yang sama, dengan representasi gambar ini muncul dalam pengaturan melingkar yang disebut Cincin Einstein. Cincin Einstein dapat lebih spesifik dikategorikan sebagai Einstein Cross jika memenuhi kriteria tertentu, seperti yang kita lihat pada Carousel Lens.
Dalam kasus yang jarang terjadi, konfigurasi objek yang hampir sempurna menyebabkan lensa gravitasi yang kuat, dan itu adalah apa yang data dari Survei Pencitraan Warisan Instrumen Spektroskopik Daya Gelap (DESI) dan pengamatan terbaru dari Teleskop Luar Bilangansa Hubble NASA telah ungkapkan dalam bentuk Carousel Lens.
“Tim kami telah mencari lensa yang kuat dan memodelkan sistem yang paling berharga,” kata Xiaosheng Huang, seorang anggota tim dan peneliti di Proyek Kosmologi Supernova Berkeley Lab, dalam pernyataan tersebut.
“Carousel Lens adalah penyelarasan luar biasa dari tujuh galaksi dalam lima kelompok yang hampir sejajar di belakang lensa gugus depan. Ketika terlihat melalui lensa, beberapa gambar dari masing-masing galaksi latar belakang membentuk pola melingkar yang hampir konsentris di sekitar lensa depan, seperti dalam carousel.
“Ini adalah penemuan yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan model komputasi yang dihasilkan menunjukkan prospek yang sangat menjanjikan untuk mengukur sifat-sifat kosmos, termasuk sifat-sifat materi gelap dan energi gelap.”
Kekuatan Carousel Lens dan model yang dibuat menggunakan superkomputer Perlmutter di Pusat Komputasi Ilmiah Penelitian Daya Nasional (NERSC) dapat membantu menyelidiki energi gelap dan materi gelap, yang kadang-kadang secara kolektif disebut sebagai “alam semesta gelap.”
“Ini adalah penyelarasan yang sangat tidak biasa, yang dengan sendirinya akan menyediakan tempat pengujian untuk studi kosmologi,” kata Nathalie Palanque-Delabrouille, direktur Divisi Fisika Berkeley Lab, dalam pernyataan tersebut.
“Ini juga menunjukkan bagaimana pencitraan yang dilakukan untuk DESI dapat dimanfaatkan untuk aplikasi ilmiah lainnya seperti menyelidiki misteri materi gelap dan ekspansi alam semesta yang semakin cepat, yang dipicu oleh energi gelap.” (Space/Z-3)
