Penemuan baru Einstein's Cross mengungkap halo materi gelap raksasa
Astronom menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble telah menemukan Einstein's Cross baru, fenomena lensa gravitasi yang mengungkap halo materi gelap masif yang mengelilingi galaksi jauh. Gambar kuadrupel langka dari kuasar ini menawarkan bukti segar tentang luasnya materi gelap. Penelitian, yang dipimpin oleh ilmuwan dari Instituto de Astrofísica de Canarias Spanyol, muncul di Nature Astronomy.
Einstein's Cross yang baru diidentifikasi, contoh mencolok dari relativitas umum yang beraksi, terlihat melalui pengamatan dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA. Dinamai untuk prediksi Albert Einstein tentang pembelokan cahaya oleh gravitasi, konfigurasi ini menunjukkan kuasar jauh yang muncul sebagai empat gambar berbeda karena tarikan gravitasi galaksi latar depan yang bertindak sebagai lensa.
Galaksi lensa, yang terletak pada redshift 0.94, memutar ruang-waktu cukup untuk menggandakan gambar kuasar latar belakang pada redshift 1.73. Peneliti menemukan bahwa lensa ini mengungkap halo materi gelap di sekitar galaksi yang jauh lebih besar dari yang diharapkan—sekitar tujuh kali ukuran halo tipikal untuk sistem seperti itu. "Ini adalah kali pertama kami melihat halo materi gelap yang begitu luas dalam Einstein Cross," kata peneliti utama Sherry Suyu dari Instituto de Astrofísica de Canarias.
Penemuan ini membangun atas Einstein Cross asli yang ditemukan pada 1985 di rasi bintang Pegasus. Berbeda dengan yang itu, varian baru ini memberikan data yang lebih jelas tentang distribusi materi gelap karena keselarasannya dan kecerahan kuasar. Tim menggabungkan pencitraan Hubble dengan spektroskopi berbasis darat untuk memetakan struktur halo, mengonfirmasi bahwa massanya meluas jauh melampaui bintang dan gas yang terlihat.
Materi gelap, yang menyusun sekitar 85% dari materi alam semesta, tetap tak terlihat tetapi memengaruhi gravitasi pada skala kosmik. Temuan ini mendukung model di mana halo materi gelap membungkus galaksi, membantu pembentukan dan stabilitasnya. Namun, ukuran halo yang tidak biasa menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana struktur seperti itu berevolusi selama miliaran tahun.
Studi ini menyoroti peran abadi Hubble dalam menyelidiki alam semesta yang tak terlihat, bahkan saat teleskop baru seperti Teleskop Luar Angkasa James Webb bersiap untuk pandangan yang lebih dalam. Suyu mencatat, "Lensa ini adalah teleskop alami, memperbesar objek jauh dan mengajari kita tentang materi tak terlihat." Penelitian melibatkan kolaborasi internasional, termasuk kontribusi dari Max Planck Institute for Astrophysics.
Sementara koordinat tepat dari Cross baru menempatkannya di langit utara, dapat diakses dari observatorium di seluruh dunia, implikasinya meluas ke kosmologi yang lebih luas. Ini menekankan bahwa halo materi gelap mungkin lebih luas di lingkungan tertentu, berpotensi menyempurnakan simulasi pertumbuhan galaksi.